เมื่อคลื่นพบกับสื่อ สิ่งกีดขวาง หรือคลื่นอื่น ๆ พวกมันสามารถประพฤติตัวในรูปแบบต่างๆ
ลักษณะของคลื่นที่กระทบตัวกลางที่แตกต่างกันและถูกสะท้อนกลับ ทั้งหมดหรือบางส่วนเรียกว่าการสะท้อน มีสองวิธีที่ต่างกันในการสะท้อนพัลส์ของคลื่น
หากคลื่นกระทบตัวกลางในมุมหนึ่ง คลื่นจะสะท้อนเป็นมุมหนึ่ง ซึ่งเรียกว่ากฎการสะท้อน
ตามกฎการสะท้อน มุมตกกระทบกับเส้นตั้งฉากเท่ากับมุมสะท้อนกับเส้นตั้งฉากโดยที่เส้นตั้งฉากเป็นรังสีตั้งฉากกับพื้นผิว
การสะท้อนแบบนี้เป็นลักษณะเฉพาะของคลื่นที่กระทบพื้นผิวขรุขระและสะท้อนแบบสุ่มในทุกทิศทาง ตัวอย่างเช่น กระดาษสะท้อนแสงในทุกทิศทาง ดังนั้นคุณสามารถอ่านได้จากทุกมุม
การสะท้อนของเสียงบางครั้งเรียกว่าเสียงสะท้อน เปอร์เซ็นต์ของเสียงที่สะท้อนจากพื้นผิวขึ้นอยู่กับธรรมชาติของพื้นผิว ตัวอย่างเช่น คุณได้อัตราการสะท้อนสูงจากพื้นผิวที่เรียบและแข็ง เช่น ผนังโรงยิม และการสะท้อนแสงต่ำจากพื้นผิวที่นุ่มนวลและไม่สม่ำเสมอ เช่น ผนังที่มีลักษณะนุ่มไม่สม่ำเสมอในโรงภาพยนตร์
การศึกษาการสะท้อนเสียงเรียกว่าอะคูสติก
การสะท้อนเสียงหลายครั้งที่ทำให้เสียงเพี้ยนเรียกว่าเสียงก้อง
เมื่อคลื่นตั้งแต่สองลูกขึ้นไปครอบครองพื้นที่เดียวกันในเวลาเดียวกัน จะมีการกล่าวกันว่ารบกวนซึ่งกันและกัน เนื่องจากคลื่นทั้งสองกำลังเคลื่อนที่ การรบกวนจะมีอายุเพียงระยะเวลาสั้นๆ เมื่อถึงจุดนั้นคลื่นทั้งสองจะดำเนินต่อไปไม่เปลี่ยนแปลงจากการเผชิญหน้า ในช่วงเวลานั้นที่คลื่นรบกวนซึ่งกันและกัน พวกมันสามารถทำได้ในสองวิธีที่แตกต่างกันซึ่งเรียกว่าการรบกวนเชิงสร้างสรรค์และการรบกวนแบบทำลายล้าง
การรบกวนที่สร้างสรรค์ ส่งผลให้เกิดพัลส์คลื่นที่ใหญ่กว่าพัลส์แต่ละอัน กล่าวคือ พวกมันรวมกัน
การรบกวนแบบทำลายล้าง ส่งผลให้เกิดพัลส์คลื่นที่มีขนาดเล็กกว่าพัลส์แต่ละอันเช่น พวกมันลบออกจากกัน
หลักการซ้อนทับกันอาจนำไปใช้กับคลื่นเมื่อใดก็ตามที่คลื่นสองลูกขึ้นไปเดินทางผ่านตัวกลางเดียวกันในเวลาเดียวกัน คลื่นผ่านกันและกันโดยไม่ถูกรบกวน
การกระจัดสุทธิของตัวกลาง ณ จุดใดๆ ในอวกาศหรือเวลาเป็นเพียงผลรวมของการกระจัดของคลื่นแต่ละตัว
สิ่งนี้เป็นจริงสำหรับทั้งคลื่นและพัลส์
เมื่อคลื่นที่คล้ายกันจำนวนมากครอบครองสื่อเดียวกัน จะมีรูปแบบการรบกวนอย่างต่อเนื่องซึ่งประกอบด้วยทั้งการรบกวนเชิงสร้างสรรค์และการรบกวนแบบแยกส่วน ภายใต้สถานการณ์ที่เหมาะสม สามารถสร้างคลื่นนิ่งได้ คลื่นนิ่งตรงกับชื่อที่บ่งบอกถึงคลื่นที่ดูเหมือนจะนิ่งและยืนอยู่ในที่เดียว
ในความเป็นจริง มีคลื่นจำนวนมาก ซึ่งทั้งหมดกำลังเคลื่อนที่ แต่รูปแบบโดยรวมที่เกิดจากการรบกวนทำให้ดูเหมือนเป็นคลื่นนิ่ง คลื่นนิ่งมีสองส่วนหลัก
การหักเหของคลื่นเกิดขึ้นเมื่อคลื่นเปลี่ยนทิศทางเมื่อเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่ง นอกจากการเปลี่ยนทิศทางแล้ว การหักเหยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่นและความเร็วของคลื่น ปริมาณการเปลี่ยนแปลงของคลื่นเนื่องจากการหักเหของแสงจะขึ้นอยู่กับดัชนีการหักเหของแสงของตัวกลาง ตัวอย่างหนึ่งของการหักเหของแสงคือปริซึม เมื่อแสงสีขาวเข้าสู่ปริซึม แสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันจะถูกหักเห ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสงนั้นมีการหักเหของแสงต่างกัน และแสงจะถูกแบ่งออกเป็นสเปกตรัมของสี
การหักเหอาจเกิดขึ้นได้ในกรณีใดกรณีหนึ่งดังต่อไปนี้
การหักเหของแสงที่ผ่านจากอากาศสู่แก้ว
รังสีของแสงที่เข้าสู่กระจกเรียกว่ารังสีตกกระทบ
รังสีที่เดินทางในแก้วเรียกว่ารังสีหักเห
มุมระหว่างรังสีตกกระทบกับเส้นตั้งฉากเรียกว่า มุมตกกระทบ
มุมระหว่างรังสีหักเหกับเส้นตั้งฉากเรียกว่า มุมหักเห
รังสีตกกระทบกระทบกระจกเป็นมุมหนึ่ง และรังสีหักเหจะโค้งไปทาง "ปกติ" เนื่องจากรังสีแสงจะโค้งงอไปทางเส้นตั้งฉากเมื่อผ่านจากอากาศไปยังกระจก (จากความหนาแน่นน้อยกว่าไปจนถึงหนาแน่นกว่า) มุมตกกระทบจึงมากกว่ามุมการหักเหของแสง เมื่อแสงออกจากกระจก รังสีจะเบี่ยง “ออกจากปกติ” ในกรณีนี้ มุมหักเหจะมากกว่ามุมตกกระทบ (จากความหนาแน่นมากกว่าไปจนถึงความหนาแน่นน้อยกว่า)
เมื่อคลื่นเคลื่อนที่จากตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่า มุมตกกระทบจะมากกว่ามุมการหักเหของแสง
เมื่อคลื่นเคลื่อนที่จากตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่าไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า มุมการหักเหของแสงจะมากกว่ามุมตกกระทบ
ปริซึมใช้การหักเหของแสงเพื่อแยกสีต่างๆ ของแสงที่ประกอบเป็นสเปกตรัมที่มองเห็นได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากสีทั้งหมดที่ประกอบเป็นแสงสีขาวไม่ได้เดินทางด้วยความเร็วเท่ากันในกระจกจึงทำให้แต่ละสีโค้งงอในปริมาณที่แตกต่างกัน
การแยกสีนี้เรียกว่าการกระจายตัว รุ้งกินน้ำเพราะหยดน้ำทำหน้าที่เป็นปริซึมเล็กๆ
โดยปกติแล้ว คุณจะได้ยินเสียงไซเรนเป็นเวลานานก่อนที่คุณจะเห็นรถฉุกเฉิน เนื่องจากเสียงสามารถโค้งงอได้รอบมุม ลักษณะเฉพาะของการโค้งงอรอบมุมนี้ไม่ใช่ลักษณะเฉพาะสำหรับเสียง แต่สำหรับคลื่นทั้งหมดโดยทั่วไป และเรียกว่าการเลี้ยวเบนของคลื่น
การเลี้ยวเบนคือการโก่งตัวของคลื่นรอบสิ่งกีดขวาง
เมื่อหน้าคลื่นตรงกระทบกับสิ่งกีดขวาง ส่วนประกอบของคลื่นที่อนุญาตให้ผ่านสิ่งกีดขวางนั้นก็จะโค้งงอและปรากฏเป็นคลื่นวงกลม
ปริมาณการดัดขึ้นอยู่กับความกว้างของช่องเปิดเป็นหลัก การดัดงอสูงสุดเกิดขึ้นเมื่อความกว้างของช่องเปิดมีความยาวคลื่นประมาณหนึ่งความยาวคลื่น
โพลาไรเซชันคือเมื่อคลื่นแกว่งไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งโดยเฉพาะ คลื่นแสงมักถูกโพลาไรซ์โดยใช้ฟิลเตอร์โพลาไรซ์ เฉพาะคลื่นขวางเท่านั้นที่สามารถโพลาไรซ์ได้ คลื่นตามยาว เช่น คลื่นเสียง ไม่สามารถโพลาไรซ์ได้เพราะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันของคลื่นเสมอ
การดูดซับเกิดขึ้นเมื่อคลื่นสัมผัสกับตัวกลางและทำให้โมเลกุลของตัวกลางสั่นสะเทือนและเคลื่อนที่ การสั่นสะเทือนนี้จะดูดซับหรือดึงพลังงานบางส่วนออกจากคลื่นและสะท้อนพลังงานน้อยลง
ตัวอย่างหนึ่งของการดูดซับคือทางเท้าสีดำซึ่งดูดซับพลังงานจากแสง ผิวทางสีดำจะร้อนจากการดูดซับคลื่นแสงและแสงสะท้อนเพียงเล็กน้อยทำให้พื้นทางกลายเป็นสีดำ แถบสีขาวที่ทาบนทางเท้าจะสะท้อนแสงได้มากขึ้นและดูดซับได้น้อยลง ส่งผลให้แถบสีขาวร้อนน้อยลง
