灯光、地震、潮汐以及电视转播虽是截然不同的现象,却有个共同之处,即它们都是靠波的传播来实现的。
波有很多种类型:例如光波不同于声波,而声波又不同于水波。不过所有的波都有共性,而且都遵循某些普遍的规律。
向水中投一颗石子,在其落点处会有一圈圈的涟漪层层荡开,慢慢地水面上各个部分(包括较远的地方)都被投入的石块“扰动”了。这样,我们就把波定义为“一个从原点向外传播的扰动”。有些波要通过介质传播,例如声波通过空气传播或振动波通过绳子传播;还有些波--比如无线电波和光波,在真空中也能传播。观察漂在水中的软木塞,会发现它只是跟着周围的质点上下浮动,而决不会随着水波向外迁移,这是因为波不能推动物体向外运动。但是,所有的波都能传递能量:当波在介质中传播时,它在各个质点间所传递的正是它的振动能量。
一列波在前进过程中会形成一系列均匀交替的“波峰”和“波谷”。两个相邻波峰之间的距离叫做波长,一个波峰的高度叫做波幅。还有一个重要的参数就是波频,它与波长成反比。