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
![V(\vec{r},t)=a(\vec{r})e^{-i[\omega t-\varphi(\vec{r})]}](4_fiz/2/3.png)
Получаем, что функцию
можно записать в виде произведения двух функций

где
есть комплексная амплитуда волны.