Волны всегда связаны с колебаниями. Но с такими, которые распространяются в пространстве. Самое важное в волновом движении – это то, что волна идет вперед, в то время как частицы шланга не бегут вместе с ней, а только совершают колебания около одного и того же положения. И это колебание свершается каждой частицей с периодом T. Каждый гребень волны движется со скоростью v (скорость перемещения волны). Как движение частицы повторяется во времени, так и форма волны повторяется в пространстве. При этом длиной волны l («лямбда») называют расстояние между соседними гребнями.

Какое расстояние проходит волна за период? За это время волна успеет опуститься из верхнего положения вниз и снова подняться вверх (прошло ровно одно колебание) — на месте ушедшего вперед гребня вырос новый. Выходит, что расстояние между этими гребнями (по определению, это длина волны) равно пути, пройденному ушедшим вперед гребнем за период:

l = v T

Если направление колебаний перпендикулярно направлению распространения волны, такая волна называется поперечной (волны на шнуре). Если колебания происходят вдоль направления движения, волна называется продольной (волны на пружине).

Если отраженные волны встречаются с бегущими вперед, возникает явление наложения волн — интерференция. При подходящих условиях может образоваться стоячая волна. В ней есть точки, в которых колебания максимальны (пучности), и точки, в которых почти нет движения (узлы). Это происходит из-за того, что обе встречные волны приходят в одни точки, все время совпадая по фазе (гребень на гребень, впадина на впадину), в результате чего в этих местах волны складываются и колебание усиливается (пучности). В другие точки две волны постоянно приходят в противофазе (гребень на впадину, и наоборот). В результате волны в этих местах гасят друг друга (узлы).

Расстояние между соседними узлами стоячей волны равно половине длины бегущей волны. Действительно, если в определенное мгновение в одном узле гребень бегущей вперед волны совпал с впадиной отраженной, то именно на расстоянии в полволны от этой точки находится впадина первой и гребень отраженной волны. А это и означает отсутствие колебаний в этой точке, т.е. узел.