法向量是什麼意思

在數學和物理學中，特別是在線性代數和力學的領域，法向量（Normal Vector）是一個向量，它垂直於某個特定的幾何對象，例如曲線、曲面或者邊界。法向量的概念在幾何、物理學和工程學中都有著廣泛的應用。

在幾何學中，曲面的法向量是指垂直於該曲面上每一點的向量。對於一個二維曲面，法向量是垂直於曲面上的切線的；對於一個三維曲面，法向量是垂直於曲面上的切平面的。法向量通常用小寫字母n表示。

在物理學中，特別是在固體力學和流體力學中，法向量用來描述力的方向，這些力作用在物體的表面上，與表面的法線方向一致。在這些情況下，法向量的方向可以指示力的方向或材料應變的方向。

在線性代數中，法向量是一個向量，它滿足特定的正交性條件。例如，在三維空間中，一個平面的一組法向量是那些與該平面正交的向量。一個曲面的一組法向量是那些與該曲面正交的向量。

在計算機圖形學中，法向量用於描述物體表面的方向，這有助於進行光線追蹤和陰影計算。

總之，法向量是一個指向特定幾何對象的垂直方向的向量，它可以用來描述力、光線、聲波等物理量的方向，也可以用來定義幾何對象的特性。