Vågor

Vågor är störningar som sprids genom ett medium eller genom vakuum och som överför energi och information utan att materia förflyttas med vågens framåtriktning. De kan vara mekaniska, som vatten- eller ljudvågor, eller elektromagnetiska, som ljus och radiovågor, vilka kan färdas i vakuum.

De grundläggande storheterna hos en våg är våglängd λ, frekvens f, period T, amplitud A och hastighet v. Sambandet mellan dessa storheter är v = f λ, och energin som överförs av en våg ökar vanligtvis med kvadraten av amplituden.

Mekaniskt vågor kräver ett medium och kan vara longitudinella, som ljud i luft, eller transversal, som vattenytvågor. Elektromagnetiska vågor kräver inget medium och färdas i vakuum; de består av växelströmslika elektriska och magnetiska fält som svänger vinkelrätt mot varandra och mot vågriktningen.

Vågor uppvisar fenomen som reflektion, brytning, diffraktion och interferens. Genom superposition kan vågor lägga sig på varandra och skapa konstruktiv eller destruktiv interferens; två vågor kan även bilda stående vågor när de fortplantas i motsatta riktningar.

Vanliga exempel och tillämpningar inkluderar vattenytvågor i havet, ljudvågor för kommunikation och musik, samt elektromagnetiska vågor som används i radio och TV, mikrovågor och synligt ljus. Vågor är centrala inom naturvetenskap och teknik, bland annat i seismologi, medicinsk ultraljud och optik.