اگر یک سنگریزه را در حوضچه ای از آب ساکن بیاندازید، سطح آب آشفته می شود. اغتشاش در یک مکان محدود نمی شود بلکه در امتداد یک دایره به بیرون انتشار می یابد. اگر به ریختن سنگریزه ها در حوض ادامه دهید، دایره هایی را می بینید که به سرعت از نقطه ای که سطح آب مختل شده است به سمت بیرون حرکت می کنند. این احساس را ایجاد می کند که گویی آب از نقطه اغتشاش به سمت بیرون حرکت می کند. اگر چند قطعه چوب پنبه را روی سطح آشفته قرار دهید، مشاهده می شود که قطعات چوب پنبه بالا و پایین می روند اما از مرکز اختلال دور نمی شوند. این نشان می دهد که توده آب همراه با دایره ها به سمت بیرون جریان نمی یابد، بلکه یک اختلال حرکتی ایجاد می شود. به همین ترتیب، هنگامی که ما صحبت می کنیم، صدا از ما به سمت بیرون حرکت می کند، بدون هیچ جریانی از یک قسمت از رسانه به قسمت دیگر. اختلالات تولید شده در هوا بسیار کمتر آشکار است و فقط گوش ما یا میکروفون می تواند آنها را تشخیص دهد. این الگوها که بدون انتقال فیزیکی یا جریان واقعی ماده به طور کلی حرکت می کنند، امواج نامیده می شوند.
امواج انرژی را انتقال می دهند و الگوی اختلال دارای اطلاعاتی است که از نقطه ای به نقطه دیگر منتشر می شود. تمام ارتباطات ما اساساً به انتقال سیگنال از طریق امواج بستگی دارد. گفتار یعنی تولید امواج صوتی در هوا و شنوایی به اندازه تشخیص آنهاست. اغلب، ارتباطات شامل انواع مختلفی از امواج است. به عنوان مثال، امواج صوتی ممکن است ابتدا به یک سیگنال جریان الکتریکی تبدیل شوند که به نوبه خود ممکن است یک موج الکترومغناطیسی ایجاد کند که ممکن است توسط یک کابل نوری یا از طریق ماهواره منتقل شود. تشخیص سیگنال اصلی معمولاً شامل این مراحل به ترتیب معکوس است.
همه امواج برای انتشار خود نیاز به محیطی ندارند. به عنوان مثال، امواج نور می توانند از خلاء عبور کنند. نور ساطع شده توسط ستارگان که صدها سال نوری از ما فاصله دارند، از طریق فضای بین ستاره ای که عملاً خلاء است به ما می رسد.
چند نمونه از امواج عبارتند از: امواج اقیانوس، امواج صوتی، امواج نور، زلزله، امواج تلویزیونی و رادیویی، اشعه ایکس، فیبر نوری، لیزر، امواج مایکروویو در اجاق‌ها و غیره.
1. امواج مکانیکی:
آشناترین نوع امواج مانند امواج روی یک رشته، امواج آب، امواج صوتی، امواج لرزه ای و ... اصطلاحاً امواج مکانیکی هستند. این امواج برای انتشار نیاز به محیطی دارند، آنها نمی توانند در خلاء منتشر شوند. آنها شامل نوسانات ذرات تشکیل دهنده هستند و به خواص کشسانی محیط بستگی دارند.
امواج مکانیکی به دو شکل مختلف وجود دارند - موج عرضی و موج طولی.
موج عرضی موجی است که باعث می شود ذراتی که از روی آنها عبور می کنند در زوایای قائم نسبت به جهت حرکت امواج ارتعاش کنند. محیط را عمود بر حرکت موجی حرکت می دهد. برای مثال، یک قایق را در حال بالا و پایین کشیدن در آب در هنگام عبور موج تصویر کنید. یک سیم ارتعاشی گیتار و غیره
موج طولی موجی است که باعث می شود ذراتی که از روی آنها عبور می کنند به موازات جهتی که امواج در آن حرکت می کنند ارتعاش کنند. محیط را موازی با حرکت موجی حرکت می دهد. به عنوان مثال، امواج لغزنده ای که فشار می دهید و می کشید و غیره.
2. امواج الکترومغناطیسی:
امواج الکترومغناطیسی نوع متفاوتی از امواج هستند. امواج الکترومغناطیسی لزوماً به یک رسانه نیاز ندارند - آنها می توانند در خلاء حرکت کنند. نور، امواج رادیویی، اشعه ایکس همگی امواج الکترومغناطیسی هستند. در خلاء همه امواج الکترومغناطیسی سرعت یکسانی دارند.
3. امواج ماده:
نوع سوم امواج به اصطلاح امواج ماده هستند. ماده از اتم ها و اتم ها از پروتون ها، نوترون ها و الکترون ها ساخته شده اند. تابع موج برای یک ذره مادی اغلب موج ماده نامیده می شود. همه مواد می توانند رفتار موج مانندی از خود نشان دهند. برای مثال، پرتوی از الکترون‌ها را می‌توان درست مانند یک پرتو نور یا یک موج آب پراش کرد. آنها از نظر مفهومی انتزاعی تر از امواج مکانیکی یا الکترومغناطیسی هستند. آنها قبلاً برنامه های کاربردی را در چندین دستگاه اساسی برای فناوری مدرن پیدا کرده اند. امواج ماده مرتبط با الکترون ها در میکروسکوپ های الکترونی استفاده می شود.
