Onda plana

Na física, uma onda plana é um caso especial de onda ou campo: uma quantidade física cujo valor, em qualquer momento, é constante através de qualquer plano perpendicular a uma direção fixa no espaço.^[1]

Representação em 3D da onda plana

Para qualquer ${\displaystyle {\vec {x}}}$ posição no espaço e a qualquer hora ${\displaystyle t}$, o valor de tal campo pode ser escrito como

${\displaystyle F({\vec {x}},t)=G({\vec {x}}\cdot {\vec {n}},t),}$

Onde ${\displaystyle {\vec {n}}}$ é um vetor de comprimento unitário, e ${\displaystyle G(d,t)}$ é uma função que dá o valor do campo como dependente de apenas dois parâmetros reais: o tempo ${\displaystyle t}$, e o deslocamento ${\displaystyle d={\vec {x}}\cdot {\vec {n}}}$ de valor escalar do ponto ${\displaystyle {\vec {x}}}$ ao longo da direção ${\displaystyle {\vec {n}}}$. O deslocamento é constante em cada plano perpendicular a ${\displaystyle {\vec {n}}}$.

Os valores do campo ${\displaystyle F}$ podem ser escalares, vetores ou qualquer outra grandeza física ou matemática. Eles podem ser números complexos, como em uma onda plana exponencial complexa.

Quando os valores de ${\displaystyle F}$ são vetores, a onda é dita longitudinal se os vetores são sempre colineares com o vetor ${\displaystyle {\vec {n}}}$, e uma onda transversal se forem sempre ortogonais (perpendiculares) a ela.^[2]