Ondas planas

Una onda plana es una función $V(\vec r \cdot \vec s,\ t)$ tal que, en el vacío, cumple la ecuación

$$\nabla^2 V - \frac1{c^2} \partial_t^2 V = 0 .$$

donde $\vec r$ es el vector (x,y,z) y $\vec s$ representa un versor en la dirección de propagación de la misma.
Adviértase que no hemos hecho ningún supuesto acerca de la monocromaticidad de la misma, aunque en muchos fenómenos ondulatorios se efectúa un tratamiento considerando a las mismas como punto de partida de todo razonamiento.

Su interés, al igual que en el caso de las ondas puramente monocromáticas, reside en que es posible descomponer una perturbación más general como superposición continua, en general, de ondas planas. En algunas ocasiones es posible encontrar en la naturaleza casos de ondas planas sin recurrir a su carácter de base. En efecto, si una fuente puede considerarse puntual, es decir, la distancia desde el emisor hasta el receptor es enorme comparado con la dimensión característica de la fuente, entonces las ondas esféricas producidas por aquella pueden ser aproximadas por su plano tangente en un entorno del receptor dando lugar a planos como superficies de fase constante.

En esta aproximación se encuentran, por ejemplo, fenómenos relativos a la luz procedente del sol o de estrellas mucho más alejadas de nosotros.