波が新しい媒体、障壁または他の波に遭遇するとき、それらは異なる方法で振る舞うことができます。
完全にまたは部分的に異なる媒体に衝突して跳ね返ってくる波の特性は、反射と呼ばれます。波のパルスを反射する方法は2つあります。
波がある角度で媒体に当たると、波はある角度で反射します。これは反射の法則として知られています。
反射の法則によると、法線への入射角は、法線が表面に垂直な光線である場合の法線への反射角に等しい。
このタイプの反射は、粗い表面に当たって全方向にランダムに反射される波の特徴です。たとえば、紙はあらゆる方向に光を反射します。したがって、どの角度からでも読むことができます。
音の反射はエコーとも呼ばれます。表面から反射される音の割合は、表面の性質によって異なります。たとえば、ジムの壁などの硬い滑らかな表面からの高い反射率と、映画館の柔らかい不規則な壁などの柔らかい不規則な表面からの低い反射率が得られます。
音響反射の研究は音響学と呼ばれます。
音が乱される原因となる複数の音の反射は、残響と呼ばれます。
2つ以上の波が同時に同じ空間を占有するとき、それらは互いに干渉すると言われます。両方の波が動いているので、干渉は短い期間だけ続くでしょう。どちらの時点でも、2つの波は出会いによって変わらずに続きます。波が互いに干渉しているその期間の間、それらは建設的干渉および破壊的干渉として知られる２つの異なる方法でそれを行うことができる。
建設的干渉は個々のパルスよりも大きい波動パルスをもたらします。
相殺的干渉は、どちらの個々のパルスよりも小さい波パルスを生じる、すなわちそれらは互いに減算する。
重ね合わせの原理は、２つ以上の波が同じ媒体を同時に通過するときはいつでも波に適用され得る。波は邪魔されることなく互いに通過する。
空間または時間の任意の点における媒体の正味の変位は、単に個々の波の変位の合計です。
これは波とパルスの両方に当てはまります。
多くの類似した波が同じ媒体を占有するとき、建設的干渉と分解的干渉の両方からなる連続的な干渉パターンがあります。理想的な状況下では、定在波を確立することができます。定在波とは、その名前が動かないように見え、単に1つの場所に立っている波を意味するのとまったく同じです。
実際には、多くの波がありますが、そのすべてが動いていますが、干渉によって引き起こされる全体的なパターンは単に定常波のように見えます。定在波には2つの主要部分があります
波の屈折は、波がある媒体から別の媒体に移動すると方向が変わるときに発生します。方向の変化とともに、屈折は波長と波の速度の変化も引き起こします。屈折による波の変化量は、媒質の屈折率に依存します。屈折の一例はプリズムである。白色光がプリズムに入ると、異なる波長の光が屈折する。異なる波長の光はそれぞれ異なる屈折をし、光は色のスペクトルに分割されます。
屈折は、次のいずれかの状況で発生する可能性があります。
空気からガラスに入る光の屈折
ガラスに入る光線は入射光線と呼ばれます。
ガラス内を進む光線は屈折光線と呼ばれます。
入射光線と法線の間の角度は、入射角と呼ばれます。
屈折光線と法線の間の角度は屈折角と呼ばれます。
入射光線はある角度でガラスに当たり、屈折光線は「法線に向かって」曲げられる。光線は空気からガラスへと（低密度から高密度へ）進むにつれて法線方向に曲がるので、入射角は屈折角よりも大きい。光がガラスを離れると、光線は「法線から離れるように」偏向されます。この場合、屈折角は入射角より大きい（より高密度からより低密度へ）。
波がそれほど密度の低い媒体からより密度の高い媒体へと進むとき、入射角は屈折角よりも大きい。
波がより密度の高い媒体から密度の低い媒体へ進むとき、屈折角は入射角よりも大きい。
プリズムは、屈折を利用して可視スペクトルを構成するさまざまな色の光を分離します。これは、白色光を構成するすべての色がガラス内で同じ速度で移動しないため、各色が異なる量だけ曲がるために発生します。
この色分解は、分散と呼ばれます。水滴が小さなプリズムのように振る舞うので、虹は機能します。
緊急車両を見るよりもずっと前に、サイレンが聞こえるのが普通です。なぜなら、音は隅を曲がって曲がることがあるからです。角を曲がって曲がるというこの特性は、音だけではなくすべての波に対して一般的な特性であり、波の回折として知られています。
回折は障壁の周りの波の曲がりです。
まっすぐな波面が障壁に当たると、障壁を通過することが許される波の成分は曲がって円形の波のように見えます。
曲げの量は主に開口部の幅に依存します。最大曲げは、開口部の幅が約1波長のときに発生します。
偏波は、波がある特定の方向に振動するときです。光波はしばしば偏光フィルターを用いて偏光される。横波のみを偏光することができます。音波のような縦波は常に同じ方向に進行するため、偏波することはできません。
吸収とは、波が媒質と接触して媒質の分子を振動させて動かすことです。この振動は、波からエネルギーの一部を吸収または奪い、反射されるエネルギーは少なくなります。
吸収の一例は、光からエネルギーを吸収する黒い舗装です。黒い舗装は光波を吸収することで熱くなり、ほとんど反射されないため舗装は黒く見えます。舗装に塗られた白い縞は、より多くの光を反射し、吸収を少なくします。その結果、白い縞はあまり熱くなりません。
