หากคุณทิ้งกรวดลงในบ่อน้ำที่มีน้ำนิ่ง ผิวน้ำจะถูกรบกวน ความโกลาหลไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแห่งเดียว แต่แผ่ขยายออกไปเป็นวงกลม หากคุณยังคงทิ้งกรวดในสระน้ำ คุณจะเห็นวงกลมเคลื่อนตัวออกด้านนอกอย่างรวดเร็วจากจุดที่ผิวน้ำถูกรบกวน ให้ความรู้สึกเหมือนน้ำเคลื่อนตัวออกจากจุดรบกวน หากคุณวางชิ้นไม้ก๊อกบนพื้นผิวที่ถูกรบกวน จะเห็นได้ว่าชิ้นไม้ก๊อกขยับขึ้นลงแต่จะไม่เคลื่อนออกจากจุดศูนย์กลางของสิ่งรบกวน นี่แสดงให้เห็นว่ามวลน้ำไม่ไหลออกนอกวงกลม แต่สร้างการรบกวนที่เคลื่อนไหว ในทำนองเดียวกัน เมื่อเราพูด เสียงจะเคลื่อนออกจากเราโดยไม่มีอากาศไหลจากส่วนใดส่วนหนึ่งของตัวกลางไปยังอีกส่วน สิ่งรบกวนที่เกิดขึ้นในอากาศมีความชัดเจนน้อยกว่ามากและมีเพียงหูหรือไมโครโฟนของเราเท่านั้นที่สามารถตรวจจับได้ รูปแบบเหล่านี้ซึ่งเคลื่อนที่โดยไม่มีการถ่ายโอนทางกายภาพหรือการไหลของสสารโดยรวมเรียกว่าคลื่น
คลื่นขนส่งพลังงานและรูปแบบของการรบกวนมีข้อมูลที่แพร่กระจายจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง การสื่อสารทั้งหมดของเราขึ้นอยู่กับการส่งสัญญาณผ่านคลื่นเป็นหลัก คำพูดหมายถึงการผลิตคลื่นเสียงในอากาศและการได้ยินในปริมาณที่ตรวจจับได้ บ่อยครั้ง การสื่อสารเกี่ยวข้องกับคลื่นประเภทต่างๆ ตัวอย่างเช่น คลื่นเสียงอาจถูกแปลงเป็นสัญญาณกระแสไฟฟ้าก่อน ซึ่งอาจสร้างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่อาจส่งผ่านสายเคเบิลออปติคัลหรือผ่านดาวเทียม การตรวจจับสัญญาณดั้งเดิมมักจะเกี่ยวข้องกับขั้นตอนเหล่านี้ในลำดับที่กลับกัน
ไม่ใช่ทุกคลื่นที่ต้องการสื่อในการขยายพันธุ์ ตัวอย่างเช่น คลื่นแสงสามารถเดินทางผ่านสุญญากาศได้ แสงที่เปล่งออกมาจากดวงดาวซึ่งอยู่ห่างออกไปหลายร้อยปีแสงมาถึงเราผ่านอวกาศระหว่างดวงดาวซึ่งแทบจะเป็นสุญญากาศ
ตัวอย่างของคลื่น ได้แก่ คลื่นทะเล คลื่นเสียง คลื่นแสง แผ่นดินไหว คลื่นโทรทัศน์และวิทยุ รังสีเอกซ์ ไฟเบอร์ออปติก เลเซอร์ ไมโครเวฟในเตาอบ เป็นต้น
1. คลื่นกล:
คลื่นประเภทที่คุ้นเคยมากที่สุด เช่น คลื่นบนเชือก คลื่นน้ำ คลื่นเสียง คลื่นไหวสะเทือน ฯลฯ คือสิ่งที่เรียกว่าคลื่นกล คลื่นเหล่านี้ต้องการตัวกลางในการขยายพันธุ์ ไม่สามารถแพร่กระจายผ่านสุญญากาศได้ พวกเขาเกี่ยวข้องกับการสั่นของอนุภาคที่เป็นส่วนประกอบและขึ้นอยู่กับคุณสมบัติยืดหยุ่นของตัวกลาง
คลื่นกลมาในสองรูปแบบที่แตกต่างกัน – คลื่นตามขวางและคลื่นตามยาว
คลื่นตามขวาง เป็นคลื่นที่ทำให้อนุภาคที่ผ่านนั้นสั่นสะเทือนเป็นมุมฉากกับทิศทางที่คลื่นเคลื่อนที่ มันเคลื่อนตัวกลางในแนวตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของคลื่น ตัวอย่างเช่น ลองนึกภาพเรือที่ลอยขึ้นและลงในน้ำขณะที่คลื่นผ่านไป สายกีตาร์สั่น ฯลฯ
คลื่นตามยาว เป็นคลื่นที่ทำให้อนุภาคที่ผ่านนั้นสั่นสะเทือนขนานไปกับทิศทางที่คลื่นเคลื่อนที่ มันเคลื่อนตัวกลางขนานไปกับการเคลื่อนที่ของคลื่น ตัวอย่างเช่น คลื่นลูกลื่นที่คุณผลักและดึง เป็นต้น
2. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า:
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นชนิดต่างๆ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องมีตัวกลาง แต่สามารถเดินทางผ่านสุญญากาศได้ แสง คลื่นวิทยุ รังสีเอกซ์ ล้วนเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในสุญญากาศ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดมีความเร็วเท่ากัน
3. เรื่องคลื่น:
คลื่นชนิดที่สามเรียกว่าคลื่นสสาร สสารประกอบด้วยอะตอม และอะตอมประกอบด้วยโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน ฟังก์ชันคลื่นสำหรับอนุภาควัสดุมักเรียกว่าคลื่นสสาร สสารทั้งหมดสามารถแสดงพฤติกรรมคล้ายคลื่น ตัวอย่างเช่น ลำอิเล็กตรอนสามารถเลี้ยวเบนได้เหมือนกับลำแสงหรือคลื่นน้ำ เป็นแนวคิดที่เป็นนามธรรมมากกว่าคลื่นกลหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า พวกเขาพบแอปพลิเคชั่นในอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่พื้นฐานจนถึงเทคโนโลยีสมัยใหม่แล้ว คลื่นสสารที่เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนถูกใช้ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
