波動は進行方向と振動方向によって縦波と横波に分類される。進行方向と平行に振動する波を縦波、進行方向に垂直に振動する波を横波と呼ぶ。横波の振動方向が(進行方向と平行な平面上で)規則的に変化する状態を偏極といい、特に光に対しては偏光という。横波の振動は進行方向に対して複数の向きを持ち得るが、縦波は進行方向と平行な向きにしか振動せず偏極を持たない。波動に特徴的な現象として、干渉と回折が挙げられる。干渉は複数の波動が重なり互いを打ち消し合ったり強め合ったりする現象であり、回折は障害物や開口を通った波動が幾何光学的に到達できない領域に伝播する現象である。数学的には、干渉および回折は波動方程式の解の性質として得られる。また物理学において、波動の干渉は重ね合わせの原理によって、波動の回折はホイヘンス=フレネルの原理によって説明される。性質.波動方程式で表せるような波動を線形波動という。線形波動について重ね合わせの原理が成り立つ。重ね合わせの原理によって説明される現象に、干渉がある。位相の揃った波の重ね合わせは互いを強め合うが、位相が半分程度ずれた波の重ね合わせは互いを打ち消し合う。波動が障害物の近くを通ると、障害物の周りに波面が回り込んで伝わることがある。この現象を回折という。回折現象はホイヘンス=フレネルの原理により説明される。ホイヘンス=フレネルの原理によれば、前進波の波面から二次的な球面波(素元波)が生じ、それらが重ね合わさることで回折を引き起こすと考えられる。周期性を持つ波動、特に、正弦波では、振動数、周期、振幅、波数、波長などの物理量が定義される。同じ時刻に場の量が同じ値をとる点の集まりによってできる面を波面という。波面が球面のものを球面波という。波面が平面のものを平面波という。歴史.最も初期に知られた波動現象は水面を伝わる振動としての波であると考えられる。光の波動性.波動性を持つものとしてよく知られているものに光がある。しかしかつては光が波であるか粒子であるか議論があった。マクスウェルの理論において、電磁波は波数ベクトルに直交する電磁場の振動として与えられる。これは電磁波(したがって光)が横波であることの理論的裏付けといえる。物質の波動性.越中国