波數

在物理學裏，波數是波動的一種性質，定義為每  長度的波長數量（即每單位長度的波長數量乘以 ）。更明確地說，波數是每  長度內，波動重複的次數（一個波動取同樣相位的次數）。波數與波長成反比。用方程的語言說，
波數 ；

其中， 是波長。

角频率是單位時間內的角度變化，而波數為單位長度內的角度變化，因此波數即是空間上的角频率。波數對應向量爲波向量。

有時候，波數也會定義為每單位長度的波長的數目。但這樣定義比較不好使用。

從隨著時間而變的函數萃取出的一組數據，經過傅里葉變換，會得到一個頻率譜；而從隨著位置而變的函數萃取出的一組數據，經過傅里葉變換，會得到一個波數譜。

採用國際單位制，波數的單位是。

光譜學
在光譜學裏，電磁輻射的波數，以方程式定義為
；

其中，是電磁輻射在真空裏的波長。

波數的因次是[長度]-1。採用國際單位制，波數的單位是。採用厘米-克-秒制（單位制），波數的單位是。

應用量子力學理論，物理學家認為光譜線的差距是因為能級的差別而產生的；波數與能級或頻率成正比，與波長成反比。由於光譜儀器通常以波長來校準，光譜數據通常是用波數紀錄。這樣，避免與光速和普朗克常數有關。

波數轉換為量子能量  （單位為焦耳）或頻率（單位為赫茲）的公式為：
，
。

注意到波數與光速的單位制式為厘米-克-秒制。所以，計算時必須特別小心。

例如，氫原子發射線的波數，是
；

其中，是里德伯常量，與分別是初始能級與最終能級的主量子數，。

波動方程式
對於電磁波特別案例，
；

其中，是頻率，是相速度，是角頻率，是能量，是約化普朗克常數，是光速。

對於物質波特別案例，像電子波，波數的非相對性近似方程式為
；

其中，是粒子的動量，是粒子的質量，是粒子的動能。

參閱
 波粒二象性
 波包
 波向量

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