В самом общем виде уравнение монохроматической волны
Наряду с волной (1) рассмотрим волновой процесс вида
Ясно, что линейная комбинация функций вида
также удовлетворяет волновому уравнению.
Используя тождество cosα − isinα = e − iα, перепишем (2) в виде
Получаем, что функцию можно записать в виде произведения двух функций
где есть комплексная амплитуда волны.