在均匀介质中,波通常沿着直线传播。当波遇到新的环境时,如从一种媒质射向另一种,其行为会有所不同。例如,当入射波进入两种均匀媒质的平面界面时,它会分为反射波和折射波。反射波和折射波的特性由入射角和两个媒质的物理属性决定,如电磁波的折射角取决于介电常数和磁导率的比值。在固体中,声波的反射和折射会更复杂,可能会产生多个波型。
当波遇到实物,如实物物体,会形成衍射或散射现象。例如,雷达和声呐探测就是利用了这一原理。行波和驻波是波的两种类型,行波指不断前进的波,而驻波则是两个反向波叠加形成的,其振幅在特定点为零,形成波节。驻波在音乐和量子力学等领域有广泛应用,如乐器中的振动和频率的分立概念的产生。
色散和群速度是波在不同媒质中表现的特性。在非色散媒质中,相速度恒定,而在色散媒质中,相速度随频率变化。群速度则是波包的传播速度,即使在色散媒质中,如果波包频率相近,它仍能保持整体,以固定的速度移动。媒质的均匀性和各向异性会直接影响波的传播路径和速度,如海洋中的声波会因温度、盐度和压力等因素而产生分层传播。
此外,外部磁场或其他外部条件可以影响介质中波的传播,如光的偏振旋转。尽管不同类型的波在细节上差异巨大,但电磁波和声波等在某些基本原理上存在相似之处,这是科学研究和日常生活中常见的现象。
在空间以特定形式传播的物理量或物理量的扰动。由于是以特定的形式传播,这个物理量(或其扰动,下同)成为空间位置和时间的函数,而且是这样的函数,即在时间t出现在空间r处周围的分布,会在时间(t+t┡)出现在空间(r+vt┡)的周围。 v一般说是个常矢量,就是有关物理量(或其扰动)的传播速度。物理量函数称为波函数,数学上它是一个叫波动方程的在特定边界条件下的解。