De manière générale, on peut définir une onde comme le déplacement d’une perturbation dans un milieu donné, sans qu’il y ait transport de matière avec cette onde. La perturbation qui se propage provoque une modification des propriétés physiques du milieu. L’onde est donc un moyen de représenter un phénomène physique, et s’applique ainsi à des domaines très différents : on peut citer les ondes mécaniques (tremblements de terre, ressort, vagues), les ondes sonores, les ondes de choc, les ondes électromagnétiques…
Si les ondes mécaniques se propagent uniquement dans la matière (ex. rides de la surface de l’eau provoquées par le jet d’un caillou), les ondes électromagnétiques peuvent, elles, se propager dans le vide, sans support matériel. En revanche, les ondes transportent avec elles une certaine énergie.
Une onde ne transporte pas de matière : elle ne fait que perturber localement la matière ou les propriétés physiques de l’environnement. Prenons l’exemple d’un violon : l’archet frotte la corde. La corde vibre, c'est-à-dire oscille transversalement d’un point à un autre, autour de sa position de repos. Cette vibration se transmet d’abord mécaniquement à la caisse de résonnance par l’intermédiaire du chevalet, puis ensuite aux molécules d’air, qui vont également se déplacer d’avant en arrière. Chaque molécule poussant l’autre, cette vibration progresse, mais sans que les molécules ne se déplacent dans leur ensemble. Il faut bien comprendre que l’onde sonore ne crée pas de courant d’air. Le déplacement maximum de la corde par rapport à sa position de repos, et donc des molécules d’air par rapport à leur position initiale représente l’amplitude maximale de l’onde. Pour une onde acoustique se propageant dans l’air, on parlera en fait de variation de pression de l’air qui se propage, et non pas de courant d’air. Pour s’en convaincre, on pourra placer sa main à proximité d’une enceinte acoustique : elle ne produit pas de courant d’air !
De la même manière, pour reprendre un exemple classique, si on place un bateau en papier dans un étang et que l’on jette un caillou à proximité, une onde va se créer, propageant la perturbation de la surface de l’eau. En jetant le caillou, la hauteur de la surface de l’eau (qui oscille au point d’impact, par élasticité, jusqu’à reprendre son niveau d’origine) est modifiée. La modification de cette hauteur se transmet autour, jusqu’à arriver au niveau du bateau en papier, qui est soulevé de bas en haut, mais qui ne se déplace pas en surface. L’eau ne se déplace que verticalement, et non pas horizontalement.
De façon similaire, une onde électromagnétique ne fait que modifier les caractéristiques du champ électromagnétique, en les faisant osciller autour de leur valeur initiale. Une onde électromagnétique peut se propager à la fois dans le vide et dans les milieux matériels. Tout comme les ondes sonores, qui ne se propagent pas à la même vitesse dans l’eau ou dans l’air, la vitesse de déplacement d’une onde électromagnétique dépend du milieu qu’elle traverse. La lumière est la plus évidente et la plus connue des ondes électromagnétiques. La lumière se déplace dans le vide à la vitesse d’environ 300 000 km/s, elle met par exemple 8 minutes et 20 s. pour nous parvenir du soleil…