平面波的意思、平面波的详细解释

平面波的解释

[plane wave] 波阵面是平面的相当于平行射线的波

光波或其他电磁波等从一点向各方面发散出去形成球面，如果这种波从无限远处传来，所形成的球面就可以看作是一个平面，故称平面波。在光波中光线和波面垂直，所以平面波的光线可以看作是平行的。

平的解释平 í 不倾斜，无凹凸，像静止的水面一样：平地。平面。平原。均等：平分。平行（妌）。抱打不平。公平合理。与别的东西高度相同，不相上下：平列。平局。平辈。安定、安静：平安。平服。治理，镇压：平

在汉语词典及物理学专业术语中，平面波指波阵面为无限大平面、且在传播过程中保持形状不变的波动现象。其数学表达式可表示为：

psi(mathbf{r}, t) = A e^{i(mathbf{k} cdot mathbf{r} - omega t)}

其中，$A$为振幅，$mathbf{k}$为波矢，$mathbf{r}$为位置矢量，$omega$为角频率，$t$为时间。

中国《物理学名词审定委员会》将平面波定义为“波阵面为平面且振幅在空间均匀分布的波动”（全国科学技术名词审定委员会官网）。

平面波是波动现象中的一种理想化模型，常见于物理和工程领域。以下是详细解释：

平面波指波阵面（等相位面）为无限大平面的波。在任一时刻，波在空间中沿传播方向的垂直平面上具有相同的相位和振幅。例如，远离波源处的光波或电磁波可近似视为平面波。

一维形式：简谐平面波可表示为
$$
y(x, t) = A cos(kx - omega t + phi)
$$
其中，( A )为振幅，( k )为波数，( omega )为角频率，( phi )为初相位。
三维形式：用复数表示为
$$
psi(mathbf{r}, t) = A e^{i(mathbf{k} cdot mathbf{r} - omega t)}
$$
( mathbf{k} )为波矢，方向与波传播方向一致。

平面波是理论模型，实际中需满足“远场条件”才能近似成立。其简化形式为波动方程的分析提供了便利，尤其在傅里叶变换和叠加原理中广泛应用。