Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales du milieu. Elle se déplace avec une vitesse déterminée qui dépend des caractéristiques du milieu de propagation.
Il existe trois principaux types d'ondes :
les ondes mécaniques se propagent à travers une matière physique dont la substance se déforme. Les forces de restauration inversent alors la déformation. Par exemple, les ondes sonores se propagent via des molécules d'air qui entrent en collision avec leurs voisines. Lorsque les molécules entrent en collision, elles rebondissent aussi l'une contre l'autre. Cela empêche alors les molécules de continuer à se déplacer dans la direction de la vague ;
les ondes électromagnétiques ne nécessitent pas de support physique. Au lieu de cela, elles consistent en des oscillations périodiques de champs électriques et magnétiques générés à l'origine par des particules chargées, et peuvent donc voyager à travers le vide ;
les ondes gravitationnelles ne nécessitent pas non plus de support. Ce sont des déformations de la géométrie de l'espace-temps qui se propagent.Ces trois types varient en longueur d'onde et comprennent, pour les ondes mécaniques, les infrasons, les sons et les ultrasons ; et pour les ondes électromagnétiques les ondes radio, les micro-ondes, le rayonnement infrarouge, la lumière visible, le rayonnement ultraviolet, les rayons X et les rayons gamma.
Physiquement parlant, une onde est un champ, c'est-à-dire une zone de l'espace dont les propriétés sont modifiées. On affecte alors à chaque point de l'espace des grandeurs physiques scalaires ou vectorielles.
Comme tout concept unificateur, l'onde recouvre une grande variété de situations physiques très différentes :
l'onde oscillante, qui peut être périodique, est bien illustrée par les rides provoquées par le caillou qui tombe dans l'eau ;
l'onde solitaire ou soliton trouve un très bel exemple dans les mascarets ;
l'onde de choc perçue acoustiquement, par exemple, lorsqu'un avion vole à une vitesse supersonique ;
l'onde électromagnétique n'a dans certains cas pas de support matériel ;
l'onde acoustique, qui a un support matériel ;
l'onde de probabilité.D'autre part, la mécanique quantique a montré que les particules élémentaires pouvaient être assimilées à des ondes, et vice versa, ce qui explique le comportement parfois ondulatoire et parfois corpusculaire de la lumière : le photon peut être considéré à la fois comme une onde et comme un corpuscule (voir Dualité onde-corpuscule) ; inversement l'onde sonore (vibration mécanique) peut être considérée comme un corpuscule (voir phonon).
