波数ベクトルの方向
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/09/18 06:14 UTC 版)
詳細は「群速度」を参照 波数ベクトルが指す方向は「波動の伝播の方向」とは区別しなければならない。「波動の伝播の方向」は波動のエネルギー流れの方向であり、小さな波束が動く方向、つまり群速度の方向である。光波では、これはポインティングベクトルの方向でもある。一方で波数ベクトルは位相速度の方向を指す。言い換えれば波数ベクトルは、定位相の面（波面とも呼ばれる）の法線方向を指す。 無損失等方性媒質(空気や全ての気体、ガラスのようないくつかの固体など)において、波数ベクトルの方向は波動の伝播の方向と全く同じである。媒質の損失が大きい場合、一般的に波数ベクトルは波動の伝播の方向以外の方向を指す。波数ベクトルが波動が伝播する方向と同じである条件は、波動が均一であることであり、媒質の損失が大きいときは必ずしもそうとは限らない。均一な波動において定位相の面は、一定振幅の面でもある。不均一な波動では、これら2つの種類の面は方向が異なる。波数ベクトルは常に一定位相の面と垂直である。 例えば、非対称結晶中の光波や堆積岩中の音波のように、波動が異方性媒質中を進行するとき、波数ベクトルは波動伝播の方向を必ずしも指すわけではない。
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