波矢

理想的一維行波遵循如下方程：

其中：

x為位置； t為時間；Ψ（ x和 t的函數）是對波進行描述的擾動（例如對於海浪，Ψ是超出水面的高度；對於聲波，Ψ是超氣壓）； A是波的 振幅（振動的峰值）；φ是相位偏移，描述了兩個波互相之間不同步的程度；ω是波的 角頻率，描述了在一個給定點波振動的快慢程度； k是角波數，與波長成反比，由求出。此波在方向上行進，相速度為。

推廣到三維情況下，方程為：其中，r是三維空間中的位置矢量； ·是矢量點積；k是波矢。這一方程描述了平面波。一維情況下，波矢的大小是 角波數。波矢的方向是平面波行進的方向。

在晶體學中，描述相同的波的方程略有不同。

在一維情況下的方程為：在三維情況下的方程為：不同點在於：

晶體學定義使用了頻率 ν，而不是角頻率 ω，由公式，二者可以相互轉換。這種置換主要反映了在晶體學中的常見應用。波數k以及波矢k的定義方式不同。此處的，而在物理學定義中， 。