Definition

Una onda es una ondulación que viaja y lleva energía de un lugar a otro mientras el medio por el que se mueve se agita pero permanece en su lugar: las ondas mueven energía, no material, de la misma manera que una ola humana en un estadio viaja por las gradas mientras cada aficionado se queda en su propio asiento. Las ondas mecánicas como el sonido, el agua y las ondas sísmicas necesitan un medio, mientras que las ondas electromagnéticas como la luz y las ondas de radio pueden viajar por el vacío, y toda onda se describe por su longitud de onda, frecuencia, amplitud y rapidez, relacionadas mediante $v = f\lambda$, con el medio moviéndose perpendicular a la dirección de la onda en una onda transversal y paralelo a ella en una onda longitudinal. Matemáticamente una onda resuelve la ecuación de onda $\partial^2 y/\partial t^2 = v^2\,\partial^2 y/\partial x^2$, y una onda sinusoidal viajera toma la forma $y(x,t) = A\sin(kx - \omega t)$, con número de onda $k = 2\pi/\lambda$ y frecuencia angular $\omega = 2\pi f$, así que $v = \omega/k = f\lambda$; la rapidez de la onda está determinada por el medio, $v = \sqrt{T/\mu}$ para una cuerda, $v = \sqrt{B/\rho}$ para un fluido, y $c = 1/\sqrt{\mu_0\varepsilon_0}$ para las ondas electromagnéticas, y las ondas obedecen el principio de superposición, produciendo interferencia, difracción y ondas estacionarias, con la energía transportada proporcional al cuadrado de la amplitud.