平面波的概述

平面波的概述

平面波，是指电磁波的电场与磁场都可以在一平面分析。分析平面波是一种将3维波简化为2维波的分析方法，此种方法可以表征电磁波的特性，但实际中并不存在平面波，只是在一些远场问题分析时可以将3维电磁波等效于2维平面波分析。
波传播的空间称为波场。在波场中，代表波传播方向的射线，称为波射线，也简称为波线。最简单的情况就是波的振动如正弦函数一样，波场中同一时刻振动相位相同的点的轨迹，称为波面。某一时刻波源最初的振动状态传到的波面叫做波前或波阵面，即最前方的波面。因此，任意时刻只有一个波前，而波面可有任意多个。波面为平面的即为平面波。
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，所以叫做平面波，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。
波面是一系列相互平行的平面的波。在离点波源较远处，沿波的传播方向取一局部范围来看，在这范围内的波面都是平行的，这样的波可近似看成平面波。如射到地面的太阳光波可看成平面波。