Khi các sóng gặp phải môi trường mới, các rào cản hoặc các sóng khác, chúng có thể hoạt động theo những cách khác nhau.
Đặc tính của một làn sóng chạm vào một phương tiện khác và bị dội ngược trở lại, toàn bộ hoặc một phần được gọi là phản xạ. Có hai cách khác nhau để phản xạ một xung sóng.
Nếu sóng đập vào môi trường một góc, sóng sẽ bị phản xạ theo một góc, đây được gọi là Định luật phản xạ.
Theo định luật phản xạ, góc tới pháp tuyến bằng góc phản xạ tới pháp tuyến trong đó pháp tuyến là tia vuông góc với bề mặt.
Loại phản xạ này là đặc trưng của một làn sóng chạm vào một bề mặt gồ ghề và bị phản xạ một cách ngẫu nhiên theo mọi hướng. Ví dụ, tờ giấy phản chiếu ánh sáng theo mọi hướng. Do đó, bạn có thể đọc từ mọi góc độ.
Sự phản xạ của âm thanh đôi khi được gọi là tiếng vang. Phần trăm âm thanh phản xạ từ một bề mặt phụ thuộc vào bản chất của bề mặt đó. Ví dụ: bạn nhận được tỷ lệ phản xạ cao từ bề mặt cứng, nhẵn như tường phòng tập thể dục và phản xạ thấp từ bề mặt mềm, không đều, chẳng hạn như tường mềm trong rạp chiếu phim.
Nghiên cứu về sự phản xạ âm thanh được gọi là âm học.
Nhiều phản xạ âm thanh khiến âm thanh bị cắt xén được gọi là dội âm.
Khi hai hoặc nhiều sóng chiếm cùng một không gian tại cùng một thời điểm, chúng được cho là giao thoa với nhau. Vì cả hai sóng đang chuyển động nên sự giao thoa sẽ chỉ tồn tại trong một khoảng thời gian ngắn. Tại thời điểm đó hai sóng sẽ tiếp tục không đổi khi chạm trán. Trong khoảng thời gian đó khi các sóng giao thoa với nhau, chúng có thể thực hiện theo hai cách riêng biệt được gọi là giao thoa xây dựng và giao thoa triệt tiêu.
Giao thoa cấu tạo dẫn đến một xung sóng lớn hơn một trong hai xung riêng lẻ, tức là chúng cộng lại với nhau.
Giao thoa phá hủy dẫn đến một xung sóng nhỏ hơn một trong hai xung riêng lẻ, tức là chúng trừ nhau.
Nguyên tắc chồng chất có thể được áp dụng cho các sóng bất cứ khi nào hai hoặc nhiều sóng truyền qua cùng một môi trường tại cùng một thời điểm. Các sóng truyền qua nhau mà không bị nhiễu.
Độ dịch chuyển thực của môi trường tại bất kỳ điểm nào trong không gian hoặc thời gian chỉ đơn giản là tổng các độ dịch chuyển của sóng riêng lẻ.
Điều này đúng với cả sóng và xung.
Khi nhiều sóng giống nhau chiếm cùng một môi trường thì sẽ có một hình giao thoa liên tục, bao gồm cả giao thoa cấu tạo và giao thoa lệch hướng. Trong những trường hợp lý tưởng, sóng dừng có thể được thiết lập. Sóng dừng đúng như tên gọi của nó, một làn sóng dường như bất động và chỉ đơn giản là đứng yên tại một chỗ.
Trong thực tế, có rất nhiều sóng, tất cả đều đang chuyển động nhưng dạng tổng thể gây ra bởi sự giao thoa chỉ đơn giản là tạo ra sự xuất hiện của một sóng dừng. Sóng dừng có hai phần chính
Sự khúc xạ của sóng xảy ra khi sóng thay đổi hướng khi chuyển từ môi trường này sang môi trường khác. Cùng với sự thay đổi hướng, sự khúc xạ cũng gây ra sự thay đổi bước sóng và tốc độ của sóng. Lượng thay đổi của sóng do khúc xạ phụ thuộc vào chiết suất của môi trường. Một ví dụ về hiện tượng khúc xạ là lăng kính. Khi ánh sáng trắng đi vào lăng kính, các ánh sáng có bước sóng khác nhau đều bị khúc xạ. Các bước sóng ánh sáng khác nhau sẽ bị khúc xạ khác nhau và ánh sáng bị tách thành một dải màu.
Sự khúc xạ có thể xảy ra đối với một trong các trường hợp sau
Sự khúc xạ ánh sáng truyền từ không khí vào thủy tinh
Tia sáng đi vào kính được gọi là tia tới.
Tia truyền trong thủy tinh được gọi là tia khúc xạ.
Góc giữa tia tới và pháp tuyến gọi là góc tới.
Góc giữa tia khúc xạ và pháp tuyến gọi là góc khúc xạ.
Tia tới đập vào thủy tinh một góc và tia khúc xạ bị bẻ cong "về phía pháp tuyến". Vì tia sáng uốn cong về phía pháp tuyến khi truyền từ không khí sang thủy tinh (từ ít đặc đến đặc hơn), nên góc tới lớn hơn góc khúc xạ. Khi ánh sáng rời khỏi thủy tinh, tia này bị lệch "ra khỏi phương pháp bình thường". Trong trường hợp này, góc khúc xạ lớn hơn góc tới (từ đặc hơn đến kém đặc hơn).
Khi sóng truyền từ môi trường ít đặc hơn đến môi trường dày đặc hơn thì góc tới lớn hơn góc khúc xạ.
Khi sóng truyền từ môi trường dày đặc hơn đến môi trường ít đặc hơn thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới.
Một lăng kính sử dụng sự khúc xạ để phân tách các màu sắc khác nhau của ánh sáng tạo nên quang phổ nhìn thấy được. Điều này xảy ra bởi vì tất cả các màu tạo nên ánh sáng trắng không truyền cùng tốc độ trong thủy tinh, do đó, mỗi màu bị bẻ cong một lượng khác nhau.
Sự tách màu này được gọi là Sự phân tán. Cầu vồng hoạt động vì những giọt nước hoạt động như những lăng kính nhỏ.
Bạn thường có thể nghe thấy tiếng còi rất lâu trước khi nhìn thấy xe cấp cứu, vì âm thanh có thể bị bẻ cong ở các góc cua. Đặc điểm uốn quanh một góc này không phải là đặc điểm chỉ dành cho âm thanh mà là đặc trưng cho tất cả các sóng nói chung và được gọi là nhiễu xạ của sóng.
Sự nhiễu xạ là sự uốn cong của các sóng xung quanh một vật chắn.
Khi một mặt trước sóng thẳng tấn công một vật cản thì thành phần của sóng được phép đi qua vật chắn sau đó sẽ bị bẻ cong và xuất hiện như một sóng tròn.
Số lượng uốn phụ thuộc chủ yếu vào chiều rộng của lỗ. Sự uốn cong cực đại xảy ra khi chiều rộng của khe hở xấp xỉ một bước sóng.
Phân cực là khi một sóng dao động theo một hướng cụ thể. Sóng ánh sáng thường được phân cực bằng cách sử dụng một bộ lọc phân cực. Chỉ có sóng ngang mới có thể bị phân cực. Sóng dọc, chẳng hạn như sóng âm thanh không thể bị phân cực vì chúng luôn truyền theo cùng một hướng của sóng.
Hấp thụ là khi một sóng tiếp xúc với một môi trường và làm cho các phân tử của môi trường đó dao động và chuyển động. Sự rung động này hấp thụ hoặc lấy đi một phần năng lượng từ sóng và ít năng lượng bị phản xạ lại.
Một ví dụ về sự hấp thụ là vỉa hè màu đen hấp thụ năng lượng từ ánh sáng. Mặt đường màu đen trở nên nóng do hấp thụ sóng ánh sáng và ít ánh sáng bị phản chiếu làm cho mặt đường có màu đen. Một sọc trắng được sơn trên vỉa hè sẽ phản chiếu nhiều ánh sáng hơn và hấp thụ ít hơn. Kết quả là sọc trắng sẽ bớt nóng hơn.
