Ondas são amplamente classificadas como distúrbios que viajam através do tempo e espaço, tipicamente resultando em transferência de energia. As duas principais descrições matemáticas de uma onda são sua amplitude (a quantidade de mudança nas oscilações de uma onda) e frequência (a quantidade de oscilações que a onda produz ao longo de um período de tempo). O meio é o espaço através do qual a onda viaja, como vácuo vazio e águas do oceano.
O tipo de onda que pode viajar através do espaço vazio (também conhecido como vácuo) é a onda eletromagnética. O exemplo mais comum de ondas eletromagnéticas são ondas de luz. Ondas eletromagnéticas são distinguidas por sua capacidade de vibrar sem qualquer interação com o meio (porque, por definição, um vácuo não tem exterior) e em vez disso depende de sua própria partícula carregada (uma partícula com carga negativa ou positiva, de acordo com seu número de elétrons) para oscilar (a ação de uma onda movendo-se para frente e para trás). Deve-se notar que o conceito de vácuo completo, mesmo no espaço, é um tanto raro porque mesmo o espaço "vazio" tem partículas pequenas (frequentemente subatômicas); no entanto, estas partículas não afetam a transmissão de ondas eletromagnéticas.
A maioria dos tipos de onda requer algum tipo de interação com seu meio para se propagar. Um dos exemplos mais comuns na Terra são ondas sonoras, que viajam através do ar. Uma onda sonora é uma onda longitudinal, que é um tipo de onda que se move em direção paralela às partículas do meio através do qual viaja. Ao contrário das ondas eletromagnéticas, ondas longitudinais não podem viajar no vácuo.
Quando as pessoas visualizam ondas, frequentemente pensam em água viajando pelo oceano. O oceano é um tipo de meio altamente condutivo a ondas longitudinais. Ondas viajam sem muita resistência do meio porque os átomos de água não estão firmemente compactados. Isso permite que uma onda vibre facilmente na água. Ondas no oceano são frequentemente instigadas por ventos fortes agitando a água e transferindo energia.
| Tipo de Onda | Meio Necessário | Exemplos | Natureza |
|---|---|---|---|
| Eletromagnéticas | Nenhum (propagam-se no vácuo) | Luz, rádio, micro-ondas, raios-X, gama | Transversais |
| Mecânicas - Longitudinais | Sólido, líquido, gasoso | Som no ar, água, metais; ondas P sísmicas | Compressão/rarificação |
| Mecânicas - Transversais | Sólido, superfície de líquido | Ondas em corda, ondas S sísmicas, ondas na superfície da água | Perpendicular à propagação |
| Mecânicas - Superficiais | Interface entre dois meios | Ondas oceânicas, ondas em interface óleo/água | Movimento orbital/elíptico |
| Ondas de Matéria (Quânticas) | Não se aplica (função de onda) | Elétrons, átomos (dualidade partícula-onda) | Probabilística |
| Ondas Gravitacionais | Espaço-tempo (vácuo) | Fusão de buracos negros, estrelas de nêutrons | Tensorial (distorce espaço-tempo) |
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