Quanto às dimensões de propagação, as ondas podem ser unidirecionais, bidirecionais ou tridimensionais.

Uma corda, por exemplo, quando sofre vibrações na vertical, se propaga na horizontal. Como a sua propagação é feita na horizontal apenas, será unidirecional.

Quando em dias de chuva uma gotícula cai em um lago, podemos observar a formação de ondas descrevendo trajetórias circulares. É um exemplo de ondas bidirecionais.

O som que sai de uma caixa de som pode ser escutado por pessoas que estão na sua frente, atrás e, se a caixa estiver no alto, por pessoas que estão abaixo dela. Então, podemos concluir que o som é uma onda tridimensional.
Quanto ao meio de vibração, as ondas podem ser mecânicas ou eletromagnéticas.

O som precisa de um meio material para se propagar. Quanto maior a rigidez do meio (baixa elasticidade, ou alta constante elástica, logo, de difícil deformação) mais rápido será a velocidade de propagação do som. Podemos dizer, portanto, que o som é uma onda mecânica.

Já a luz não necessita de meio material para se propagar, inclusive no espaço vazio (definição que usaremos para vácuo) a velocidade de propagação de uma onda eletromagnética é a maior possível, 3.10⁸ m/s (pela relatividade restrita de Einstein, podemos afirmar que nenhum observador no Universo poderá ver uma velocidade acima dessa). Na água, por exemplo, a velocidade de propagação da luz é aproximadamente 2,2.10⁸ m/s. A luz é um exemplo de onda eletromagnética, ou seja, se propaga no vácuo com essa velocidade, assim como as ondas de rádio, infravermelho, ultravioleta e etc.

A figura a seguir mostra exemplos de ondas eletromagnéticas. Quanto mais para a direita da figura, menor a frequência da onda, ou seja, maior será o seu comprimento de onda. Quanto menor a frequência, menor será a sua energia. Da UV para a esquerda são ondas com altas frequências. A velocidade de todas essas ondas é a mesma, se estiverem se propagando no mesmo meio.

Quanto à direção de propagação, as ondas podem ser longitudinais ou transversais.

Observe a figura abaixo. Ao vibrarmos uma corda na direção vertical, o pulso gerado irá se propagar ao longo da corda, na horizontal. Ou seja, a direção de vibração é transversal à direção de propagação da onda.

No caso da mola, uma região é perturbada, sofrendo uma vibração na horizontal, o que um pulso na mesma direção. É, portanto, um exemplo de onda longitudinal.

A distância entre duas compressões ou duas rarefações sucessivas é o comprimento da onda, comumente representado pela letra grega λ (lâmbda).  A parte mais alta da onda é chamada de crista e a mais baixa de vale. São fases opostas. Os pontos da onda que encontram a horizontal são chamados de nó.

Abaixo podemos ver como tomamos a medida do comprimento de uma onda:

A distância entre duas cristas ou dois vales é a mesma, e também é igual a distância entre dois nós não consecutivos. Na figura acima temos duas ondas.

Na figura abaixo temos uma figura de uma corda com certa frequência constante de vibração (onda estacionária). A crista também recebe o nome de antinó ou antinodo, assim como o nó pode ser chamado de nodo (pontos nodais).

Outra característica física importante das ondas é a amplitude. Veja a figura abaixo:

As duas ondas possuem os mesmos comprimentos de ondas e, se submetidos a mesma frequência de oscilação, terão a mesma velocidade de propagação (v). Sendo assim, o que as diferencia é a amplitude. Ondas de mesma frequência e velocidades podem ter intensidades (I) diferentes se tiverem amplitudes diferentes. Por exemplo, no caso acima, se a amplitude de segunda onda for a metade da primeira, a sua intensidade será ¼ da primeira.

Para ondas de mesma frequência e velocidade de propagação. O tempo que leva para uma oscilação completa é o período da onda (T). Podemos, portanto, relacionar a velocidade de propagação da onda com o seu comprimento e o tempo de uma oscilação:

Agora vamos fazer um comparativo entre som e luz e estudarmos um pouco de cada uma dessas ondas (na verdade a luz não é uma onda, mas estudaremos o seu comportamento ondulatório. A luz, para Newton, era composta de partículas. Já para Young, era uma onda. Essa discussão durou séculos. Até mesmo o meio de vibração foi um debate secular. A ideia de que a luz se propagava no vácuo e não em um meio material levou muito tempo para surgir e, quando surgiu, a discussão de vazio x vácuo também foi longa e sofreu reviravoltas. A luz pode ser melhor explicada, em poucas palavras, como um sistema quântico de dois níveis. Não é nem onda e nem partícula (mas não cabe aqui essa discussão).

Som	Luz
Onda mecânica longitudinal	Onda eletromagnética transversal
Não se propaga no vácuo
Domínio da audição humana: [20,20K]Hz	Domínio da visão humana: [400,750]THz
Quanto mais próximo de 20Hz, mais grave Quanto mais afastado de 20 Hz, mais agudo	[400,484]THz – vermelho [668,750]THz – violeta

SOM

O som se dá devido à sucessão de compressão e de rarefação das moléculas do meio:

O comprimento de onda do som é a distância entre duas compressões (cristas) ou duas rarefações (vales). A sua velocidade depende da temperatura local. Quanto maior a temperatura, maior será a agitação molecular, consequentemente, maior será a sua velocidade, mas a relação não é linear. Quando o som se propaga nos gases (ideais), podemos dizer que a velocidade de propagação depende da temperatura (T, em Kelvin) e da massa molecular (mm) do gás ( , onde  indica a proporcionalidade).

QUALIDADES FISIOLÓGICAS DO SOM

Altura

Um som alto significa um som agudo. Já um som baixo, grave. Ou seja, a altura se relaciona com a frequência do som.

Intensidade

A intensidade depende do quadrado da frequência e da amplitude da onda. Ondas de mesma frequência serão mais fortes quanto maior forem as suas amplitudes e mais fracas se possuírem amplitudes menores.

Uma pessoa que está mais afastada de uma caixa de som que uma outra pessoa escutará um som menos intenso, resultando em um menor nível sonoro (N).

Podemos medir a intensidade de uma onda também através da relação abaixo:

Onde P é a potência da fonte sonora e A á a área varrida pelo som desde a fonte até o ouvinte. Como se trata de uma onda tridimensional (esférica):

Onde d é a distância do ouvinte à fonte.

A intensidade mínima que o ouvido de um humano capta um som é de 10^-12 W/m². Portanto a intensidade sonora para uma pessoa que está a uma distância x de uma caixa de som é 4 vezes maior que para uma pessoa que está a 2x da mesma fonte, o que não significa que o som será 4 vezes maior. Os nossos ouvidos, assim como os nossos olhos, funcionam em escalas logarítmicas. Para o som:

Unidade: dB (decibéis).

Timbre

Sons de mesma frequência e amplitude podem ser diferenciados pela fonte emissora. Cada pessoa tem um timbre de voz único, assim como o som emitido por um violão é diferente de um emitido por um trompete. A figura abaixo mostra como são as ondas produzidas por diferentes instrumentos musicais, cada um com o seu timbre (propriedade sonora da fonte).

LUZ

Já estudamos a propagação dos raios luminosos em óptica geométrica. Aqui iremos explorar o carácter ondulatório da luz. Sendo assim, trataremos a luz como uma onda eletromagnética transversal. Note que os campos elétrico e magnético vibram em direções ortogonais entre si e a onda tem a direção de sua propagação transversal às vibrações dos dois campos.

A figura mostra exemplos de ondas eletromagnéticas. Quanto mais para a direita da figura, menor a frequência da onda, ou seja, maior será o seu comprimento de onda. Quanto menor a frequência, menor será a sua energia. Da UV para a esquerda são ondas com altas frequências. A velocidade de todas essas ondas é a mesma, se estiverem se propagando no mesmo meio. Note que a luz (espectro visível) representa apenas uma pequena parte do espectro total.