Поняття «хвиля» широко застосовується в повсякденному житті. Хвилі можуть утворюватись на твердих речовинах або на рідинах. Є такі хвилі, які не може сприймати людське око (електромагнітні, інфрачервоні, ультрафіолетові).

Поширення хвиль не супроводжується перенесенням частинок середовища. Хвиля являє собою коливання матерії, яке переносить енергію без перенесення самої матерії. Хвилі можуть поширюватись як у певному середовищі, речовині, так і у вакуумі. Це типово, наприклад, для електромагнітних хвиль. 

Кожна хвиля має довжину, для її обчислення існує спеціальна формула, про що і буде йтися далі. Також буде наведено приклад типової задачі на обчислення довжини хвилі. 

Види хвиль:

• поперечні хвилі та поздовжні;
• електромагнітні, механічні, гравітаційні;
• періодичні та неперіодичні. 

Найчастіше можна спостерігати створення механічних хвиль тілом, яке зазнає коливань. Для прикладу можна навести рух поплавка. Джерело хвиль деформує середовище, в результаті чого виникають сили пружності, які викликають вимушені коливання. Землетрус є також нічим іншим, як механічною хвилею руйнівної сили.

Хвиля має довжину, висоту, амплітуду, частоту, швидкість, період.

Щодо довжини, то її можна визначити як відстань між точками, що мають коливання в одній фазі. 

Математичні формули, які стосуються різного типу хвиль, базуються на другому законі Ньютона. 

Довжину хвилі фізики позначають символом λ. Вона визначається через швидкість та період. Щоб знайти довжину хвилі, достатньо швидкість хвилі помножити на період коливань:

Ось найпростіша задача, у якій використовується поняття довжини хвилі. 

Знайти довжину хвилі, якщо період її коливання 10 секунд, а швидкість — 10 м/с. 

За формулою хвилі маємо:

λ = v * T 

λ = 10 * 10=100 м

Відповідь: λ = 100 м. 

 Усе про звукові хвилі

Вони виникають, коли при коливаннях змінюється тиск в речовині. Такий тип хвиль завжди є періодичним. Швидкість поширення хвиль залежить від таких параметрів:

• тиск;
• густина;
• температура. 

Що температура середовища вища, то вища швидкість, з якою поширюється звук. Звук має більш високу швидкість у рідинах, аніж у газах. 

Під час землетрусів виникають інфразвукові хвилі, які можуть бути небезпечними та викликати симптоми морської хвороби. Натомість ультразвук широко застосовується у медицині та радіолокації. У морській справі за його допомогою виявляють різні об’єкти у воді. 

Висота звуку, гучність, тембр є суб’єктивними (фізіологічними) характеристиками. Звичайно, що їх можна теж виразити через певні фізичні величини. Взагалі, майже будь-яке явище природи можна описати кількома фізичними формулами. 

 Усе про електромагнітні хвилі

Електромагнітним хвилям матерія не потрібна, щоб поширюватись. Наявності магнітного та електричного поля достатньо. Наприклад, до цього типу хвиль можна віднести світло та рентгенівське випромінювання. Фактично цей вид хвиль утворюється в процесі поширення електромагнітного поля. Рух таких хвиль в однорідному середовищі завжди рівномірний та прямолінійний. Електромагнітні хвилі можуть заломлюватися та поглинатися. Їм властиві такі явища, як:

• дифракція (огинання хвилею границь тіл);
• інтерференція (явище, коли однакові за довжиною хвилі взаємно посилюються чи стають слабшими);
• поляризація (явище порушення симетрії розподілу збурень). 

 Електромагнітне випромінювання і обчислення довжини хвилі

Довжина хвилі залежить від виду:

• для видимого світла вона становить 400-700 нм;
• для ультрафіолетового сягає лише 15-400 нм;
• найбільша довжина хвилі у радіоелектронного випромінювання (може сягати тисяч кілометрів). 
• інфрачервоні промені мають довжину кілька мікрометрів. 

Електромагнітні явища описуються за допомогою квадратних рівнянь. 

Для вакууму довжина і частота електромагнітної хвилі пов’язані формулою: c = λv.

Є ще одна формула. Зв'язок довжини електромагнітної хвилі з періодом Т і частотою ν коливань

 де с – швидкість електромагнітних хвиль у вакуумі, ν – частота коливань.