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波面

波面 はめん Wavefront

媒質の振動状態が同じ点(位相が同じ点)を連ねた線のことを波面といいます。

例えば、水面の山同士を連ねた線や谷同士を連ねた線が波面です。


波面が球面(または円)になる波を球面波(きゅうめんは)といいます。

波面が平面(または直線)になる波を平面波(へいめんは)といいます。

いずれの場合も、波面と波が進む向きは常に垂直になります。


球面波は球面波のまま、平面波は平面波のまま進んでいきます。

これは「ホイヘンスの原理」で説明することができます。

波面を無数の波源の集まりとまなし、そこから球面波が出ていると考えることができます(この球面波を「素元波(そげんは)」と言います)。

そして:
「波の進む前方に波面の各点から素元波が生じ、その素元波すべてに共通して接する面が次の瞬間の波面になる」
というのがホイヘンスの原理です。

(ホイヘンスの原理を使えば、波の反射・屈折・回折などの現象も説明することができます)


ホイヘンス(Huygens;1629–1695)は、オランダの数学者・科学者です。
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