Вълнови процеси в еластична среда

 

Ако едно трептящо тяло (пружина, махало) се намира в дадена точка на непрекъсната еластична среда, то привежда всички допиращи се до него частици в средата в трептеливо движение. Дадена среда се нарича еластична, ако между изграждащите я частици съществуват сили на взаимодействие, които оказват съпротивление срещу всякакъв вид деформации. При трептение тялото предизвиква отместване на най-близките до него частици от равновесните им положения, вследствие на което в съседните на тялото области се появяват периодични деформации (свиване и разтягане). В резултат на това в средата възникват еластични сили, стремящи се да върнат деформираните области към първоначалното състояние на равновесие. Поради взаимодействието между отделните частици еластичните деформации се предават от съседните на трептящото тяло области към други, по-отдалечени от него. По такъв начин периодичните деформации, предизвикани първоначално в мястото, където се намира трептящото тяло, с течение на времето се разпространяват и обхващат цялата среда. Това тяло изпълнява ролята на източник или център на разпространяващия се вълнов процес, който се нарича още вълна. Колкото по-далеч от източника се намира дадена частица, толкова по-късно тя ще започне да трепти. В такъв случай фазите на трептене на източника и частиците от средата ще бъдат различни. Енергията на източника се предава от частица на частица и се разпространява в средата.
При вълновите процеси се пренася енергия, а не маса, както изглежда на пръв поглед.
В зависимост от характера на възникващите еластични деформации вълните биват надлъжни и напречни. 
При надлъжните вълни частиците на средата трептят по направлението, в което се разпространяват вълните.
При напречните вълни частиците на средата трептят в направление, което е перпендикулярно на това, в което се разпространяват вълните.
В твърдите тела могат да се разпространяват както надлъжни, така и напречни вълни. Напречните вълни са свързани с напречните деформации, които възникват само в твърдите тела –плъзгане, усукване и огъване).
Действащите върху течностите и газовете сили предизвикват само надлъжни деформации, които довеждат до сгъстяване или разреждане на частиците в тях.
В зависимост от областта, която обхващат вълните при разпространението си, те могат да бъдат обемни (обхващат целия обем на средата) и повърхностни (обхващат само повърхностния слой на средата). Обикновено повърхностните вълни възникват на повърхността на течностите (например морските вълни), а обемните- при разпространението на звука в течностите и твърдите тела.