волны

Ответ от INFERNO[гуру]
Волна́ — изменение состояния среды (возмущение) , распространяющееся в этой среде и переносящее с собой энергию. Другими словами: «…волнами или волной называют изменяющееся со временем пространственное чередование максимумов и минимумов любой физической величины, например, плотности вещества, напряжённости электрического поля, температуры [1]».
Более правильное определение: Волна — это явление распространения в пространстве с течением времени возмущения физической величины.
Отличие колебания от волны.
Независимо от природы волны перенос энергии осуществляется без переноса вещества; последнее может возникнуть лишь как побочный эффект. Перенос энергии — принципиальное отличие волн от колебаний, в которых происходят лишь «местные» преобразования энергии. Волны же, как правило, способны удаляться на значительные расстояния от места своего возникновения. По этой причине волны иногда называют «колебанием, оторвавшимся от излучателя» .
Большинство волн по своей природе являются не новыми физическими явлениями, а лишь условным названием для определённого вида коллективного движения. Так, если в объёме газа возникла звуковая волна, то это не значит, что в этом объёме появились какие-то новые физические объекты. Звук — это лишь название для особого скоординированного типа движения тех же самых молекул. То есть большинство волн — это колебания некоторой среды. Вне этой среды волны данного типа не существуют (например, звук в вакууме) .
Имеются, однако, волны, которые являются не «рябью» какой-либо иной среды, а представляют собой именно новые физические сущности. Так, электромагнитные волны в современной физике — это не колебание некоторой среды (называвшейся в XIX веке эфиром) , а самостоятельное, самоподдерживающееся поле, способное распространяться в вакууме. Аналогично обстоит дело и с волнами вероятности материальных частиц.
Некоторые явления также называют волнами, однако каждая из них обладают собственной спецификой. Так, с определёнными оговорками, говорят про: температурные волны, волны вероятности электрона и других частиц, волны горения, волны химической реакции, волны плотности реагентов, волны плотности транспортных потоков.
Отметим, что явления, выглядящие как волны, но не способные сами распространяться (как, например, песчаные дюны) , волнами не являются.
Классификации волн
Имеется множество классификаций волн, различающиеся по своей физической природе, по конкретному механизму распространения, по среде распространения и т. п.
В зависимости от физической среды, в которой распространяются волны, их свойства различны и поэтому различают:
электромагнитные волны (радиоволны, свет, рентгеновские лучи) ;
упругие волны (звук, сейсмические волны) ;
волны в плазме;
гравитационные волны;
объёмные волны (распространяющиеся в толще среды) ;
волны на поверхности жидкости.
По отношению к направлению колебаний частиц среды, в которой распространяется волна, выделяют:
продольные волны (волны сжатия, P-волны) — волна распространяется параллельно колебаниям частиц среды (звук) ;
поперечные волны (волны сдвига, S-волны) — частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны (электромагнитные волны, волны на поверхностях разделения сред) ;
волны смешанного типа.
По виду фронта волны (поверхности равных фаз) :
плоская волна — плоскости фаз перпендикулярны направлению распространения волны;
сферическая волна — поверхностью фаз является сфера;
цилиндрическая волна — поверхность фаз напоминает цилиндр.
По демонстрируемым волнами физическим проявлениям:
линейные волны — волны с небольшой амплитудой, свойства которых описываются простыми линейными зависимостями;
нелинейные волны — волны с большими амплитудами, что приводит к возникновению совершенно новых эффектов и существенно изменяет характер уже известных явлений;
солитоны (уединённые волны) ;
ударные волны или нормальные разрывы.