Les ondes sont une propagation d'une perturbation dans un milieu qui transmet l'énergie d'un endroit à un autre. Il existe de nombreux types d'ondes, notamment les ondes sonores, les ondes de surface, les ondes sismiques et les ondes électromagnétiques et lumineuses.

Le médium oscille de deux manières principales par rapport à la direction de propagation des ondes: transversalement et longitudinalement. Voici des exemples des deux types d'ondes et de la physique derrière elles.
Ondes transversales

Le mouvement des ondes transversales se produit lorsque des points dans le milieu oscillent à angle droit par rapport à la direction du déplacement de l'onde. Si une vague se déplace de gauche à droite, les particules du médium vibreront de haut en bas en place.

Des exemples d'ondes transversales incluent des vagues sur une corde, ou la vague créée par une foule de stade lors d'un match de balle (où l'onde se déplace autour du stade tandis que les individus se déplacent simplement de haut en bas dans leurs sièges.)

Les ondes électromagnétiques, ou ondes lumineuses, sont transversales. Au fur et à mesure de leur propagation, les champs électriques et magnétiques oscillent perpendiculairement à la direction du mouvement. Les ondes électromagnétiques, contrairement aux ondes mécaniques qui nécessitent un milieu, peuvent se propager dans le vide de l'espace. C'est ainsi que la Terre peut recevoir la lumière du soleil et la lumière des étoiles à des milliards d'années-lumière.

Un autre exemple d'onde transversale est la membrane d'un tambour lorsqu'elle est frappée; la membrane monte et descend au fur et à mesure que les vagues traversent sa surface. Lorsque la membrane vibre ainsi, elle crée des ondes sonores qui se propagent dans l'air, qui sont longitudinales plutôt que transversales.
Ondes longitudinales

Les ondes longitudinales, également appelées ondes de pression et ondes de compression, oscillent parallèlement à la direction du mouvement de l'onde. Si une onde se déplace de gauche à droite, le déplacement du médium est également de gauche à droite mais oscille en place en se compressant et en s'étirant.

Lorsqu'un son voyage à travers un médium, comme l'air, il provoque des compressions ( régions de densité accrue) et de raréfactions (régions de densité réduite) dans l'air pendant son déplacement. Différents types de sons auront différents modèles de compressions et de raréfactions.

Des exemples d'ondes longitudinales incluent les ondes sonores, ou les ondes que vous pouvez créer en étirant un slinky le long du sol et en le poussant ou en le tirant sur toute sa longueur. Vous pouvez également voir ces vagues dans l'eau et d'autres fluides ou dans la terre - mais ces exemples peuvent aussi avoir des ondes transversales.
Vagues d'eau et tremblements de terre

L'eau et la terre sont des médiums qui subissent à la fois transversales et
ondes longitudinales. Les tremblements de terre ont les deux types d'ondes, tandis que les vagues d'eau ont une combinaison spéciale d'ondes transversales et longitudinales qui sont appelées ondes de surface.

En sismologie, l'étude des tremblements de terre, il existe deux types principaux d'ondes: les ondes p et ondes s. Les ondes P, ou ondes primaires, sont longitudinales, où la terre se comprime et s'étire dans le sens de la propagation des ondes.

Les ondes S, ou ondes secondaires, sont transversales, où la terre monte et descend au fur et à mesure que la les vagues se déplacent. Les ondes primaires sont plus rapides que les ondes secondaires et sont donc souvent les premières à être détectées lors d'un tremblement de terre.

Dans l'eau et les autres fluides, les vagues sont plus compliquées. Les particules d'eau à la surface se déplaceront de haut en bas au fur et à mesure que la vague passe - mouvement transversal - mais elles subiront également une compression au sommet de la vague et une raréfaction au fond - un mouvement longitudinal. En fait, si vous suivez une seule particule d'eau à la surface alors que les vagues la traversent, vous la verrez réellement bouger en cercle! Celles-ci sont appelées ondes de surface.

Loin de la surface, toutes les ondes dans le fluide sont longitudinales car les fluides en vrac ne sont pas des milieux suffisamment rigides pour transmettre l'énergie transversalement. Les solides en vrac, cependant, peuvent supporter des ondes transversales.