Propagation des ondes.

Si l'on produit un ébranlement en un point d'un milieu, cet ébranlement se transmet de proche en proche à tous les autres points. C'est ce que l'on observe quand on jette une pierre à la surface d'une eau tranquille. On dit qu'une onde se propage. Dans l'exemple précédent, chaque point de la surface liquide subit, quand l'onde l'atteint, un déplacement perpendiculaire à la surface ; l'onde est dite alors transversale. Lorsque le déplacement est parallèle à la direction de propagation, l'onde est dite longitudinale ; c'est le cas des ondes sonores. Au cours d'une oscillation périodique, l'état vibratoire de la source, au bout d'une période T, s'est transmis à une distance λ = VT (V étant la vitesse de propagation), appelée longueur d'onde. Tous les points séparés par un nombre entier de longueurs d'ondes ont des états vibratoires identiques ; on dit que leurs vibrations sont concordantes ou en phase. Ces points se répartissent sur des surfaces d'onde.

Types d'ondes.

On distingue des ondes matérielles, qui se propagent par vibration de la matière (gazeuse, liquide ou solide), et des ondes électromagnétiques, dues à la vibration d'un champ électromagnétique, en dehors de tout support matériel. Parmi les premières figurent, pour des fréquences comprises entre 20 et 20 000 Hz, les ondes sonores ; les ultrasons ont des fréquences plus élevées, les infrasons des fréquences plus basses. Les ondes électromagnétiques comprennent, selon leur longueur d'onde, les rayons γ (moins de 10^-11 m), les rayons X (de 10^-11 à 10^-8 m), l'ultraviolet (de 0,01 à 0,4 μm), la lumière visible (de 0,4 à 0,8 μm), l'infrarouge (de 0,8 μm à 1 mm), les ondes radioélectriques (du millimètre à plusieurs dizaines de kilomètres). Toutes ces ondes se propagent, dans le vide, à la vitesse de la lumière, soit environ 300 000 km/s.

On distingue, par ailleurs, les ondes entretenues, dont les oscillations successives sont identiques en régime permanent, et les ondes amorties, composées de trains successifs, dans lesquels l'amplitude des oscillations, après avoir atteint un maximum, décroît graduellement.

Physique des ondes.

Si le milieu de propagation est limité, toute onde issue d'une source d'ébranlement se réfléchit quand elle atteint les limites du milieu. Si l'onde peut traverser cette limite pour pénétrer dans un autre milieu, on observe le phénomène de réfraction, autrement dit un changement de la direction de propagation de l'onde dans le nouveau milieu.

Pour un ébranlement périodique, la superposition de l'onde directe et de l'onde réfléchie peut donner lieu au phénomène d'ondes stationnaires, où certains points du milieu restent constamment au repos (nœuds), tandis que d'autres ont une amplitude maximale (ventres). D'une manière générale, ce phénomène d'interférence  se produit quand deux ondes de même nature se propagent dans le même milieu et se superposent.

Le phénomène de diffraction qui résulte des interférences liées à la superposition d'ondes diversement décalées est particulièrement sensible avec les ondes lumineuses. Lorsqu'on utilise une source lumineuse très fine, le contour de l'ombre portée par un corps opaque est bordé de franges alternativement sombres et brillantes, ce qui montre que la lumière ne se propage pas en ligne droite, mais s'infléchit en rasant le contour des corps. La diffraction limite les possibilités des instruments d'optique.