Om du tappar en sten i en damm med stillastående vatten, störs vattenytan. Störningen förblir inte begränsad till ett ställe utan fortplantar sig utåt längs en cirkel. Om du fortsätter att tappa småsten i dammen ser du cirklar som snabbt rör sig utåt från den punkt där vattenytan störs. Det ger en känsla av att vattnet rör sig utåt från störningspunkten. Om man lägger några korkbitar på den störda ytan ser man att korkbitarna rör sig upp och ner men inte rör sig bort från störningens centrum. Detta visar att vattenmassan inte rinner utåt med cirklarna utan snarare skapas en rörlig störning. På liknande sätt, när vi talar, rör sig ljudet utåt från oss, utan något luftflöde från en del av mediet till en annan. Störningarna som produceras i luften är mycket mindre uppenbara och bara våra öron eller en mikrofon kan upptäcka dem. Dessa mönster, som rör sig utan den faktiska fysiska överföringen eller flödet av materia som helhet, kallas vågor.
Vågor transporterar energi och störningsmönstret har information som fortplantar sig från en punkt till en annan. All vår kommunikation är i huvudsak beroende av överföring av signaler genom vågor. Tal betyder produktion av ljudvågor i luft och hörsel uppgår till deras upptäckt. Ofta involverar kommunikation olika typer av vågor. Till exempel kan ljudvågor först omvandlas till en elektrisk strömsignal som i sin tur kan generera en elektromagnetisk våg som kan sändas med en optisk kabel eller via en satellit. Detektering av den ursprungliga signalen kommer vanligtvis att involvera dessa steg i omvänd ordning.
Alla vågor kräver inte ett medium för sin utbredning. Till exempel kan ljusvågor färdas genom ett vakuum. Ljuset som sänds ut av stjärnor, som är hundratals ljusår bort, når oss genom det interstellära rymden som praktiskt taget är ett vakuum.
Några exempel på vågor är – havsvågor, ljudvågor, ljusvågor, jordbävningar, TV- och radiovågor, röntgenstrålar, fiberoptik, lasrar, mikrovågor i ugnar etc.
1. Mekaniska vågor:
Den mest kända typen av vågor såsom vågor på en sträng, vattenvågor, ljudvågor, seismiska vågor etc. är de så kallade mekaniska vågorna. Dessa vågor kräver ett medium för fortplantning, de kan inte fortplanta sig genom ett vakuum. De involverar oscillationer av ingående partiklar och beror på mediets elastiska egenskaper.
Mekaniska vågor finns i två olika former - tvärvåg och longitudinell våg.
En tvärvåg är en våg som får partiklar som de passerar över att vibrera i rät vinkel mot den riktning som vågorna rör sig. Den flyttar mediet vinkelrätt mot vågrörelsen. Tänk dig till exempel en båt som guppar upp och ner i vattnet när en våg passerar; en vibrerande gitarrsträng osv.
En longitudinell våg är en våg som får partiklar som de passerar över att vibrera parallellt med den riktning som vågorna rör sig. Den flyttar mediet parallellt med vågrörelsen. Till exempel slinky vågor som du trycker och drar osv.
2. Elektromagnetiska vågor:
De elektromagnetiska vågorna är en annan typ av vågor. Elektromagnetiska vågor kräver inte nödvändigtvis ett medium - de kan färdas genom ett vakuum. Ljus, radiovågor, röntgenstrålar är alla elektromagnetiska vågor. I ett vakuum har alla elektromagnetiska vågor samma hastighet.
3. Matter Waves:
Den tredje typen av våg är så kallade materiavågor. Materien består av atomer och atomer består av protoner, neutroner och elektroner. Vågfunktionen för en materialpartikel kallas ofta en materiavåg. All materia kan uppvisa vågliknande beteende. Till exempel kan en elektronstråle diffrakteras precis som en ljusstråle eller en vattenvåg. De är begreppsmässigt mer abstrakta än mekaniska eller elektromagnetiska vågor; de har redan hittat tillämpningar i flera enheter som är grundläggande för modern teknik; materiavågor associerade med elektroner används i elektronmikroskop.
