Une onde stationnaire est une onde qui semble vibrer sur place plutôt que d’avancer. Elle est causée par l’interaction de deux ondes identiques se déplaçant dans des directions opposées le long du même milieu. Les déplacements résultants sont deux fois plus importants que ceux provoqués par une seule onde. Ils ne se déplacent pas le long du milieu, mais semblent rester à des points fixes le long de la ligne.
Une onde est une perturbation énergétique qui se déplace d’un endroit à un autre le long d’un milieu. De nombreux matériaux peuvent servir de médiums. L’eau est un exemple courant, mais les vagues peuvent également voyager à travers la corde, l’air et de nombreuses autres substances. Les tremblements de terre sont causés par des ondes sismiques se déplaçant à travers les couches de la planète.
Il est important de noter que c’est l’énergie, et non le milieu, qui se déplace dans une onde. Si deux personnes se tiennent debout dans un gymnase et tiennent une corde à sauter entre elles, l’une des personnes peut déplacer la corde de haut en bas, provoquant une vague de se déplacer à travers la corde à sauter. La corde se déplace de haut en bas ou d’un côté à l’autre, mais elle ne se déplace pas dans le gymnase. Ce qui est transporté, c’est l’énergie, pas le médium.
Une onde stationnaire se forme lorsque l’énergie se déplace dans deux directions à la fois. C’est comme si les deux personnes qui tenaient la corde commençaient à la faire monter et descendre en même temps. L’énergie se déplace de chaque extrémité vers le côté opposé. Lorsque l’énergie provenant d’un côté rencontre l’énergie provenant de l’autre côté, elles interfèrent les unes avec les autres, provoquant une onde stationnaire.
L’amplitude d’une onde est la distance entre son point le plus haut et le point d’équilibre. Ce point le plus élevé s’appelle le ventre. Dans la plupart des vagues, le ventre semble se déplacer le long du milieu. Avec une onde stationnaire, le ventre reste au même endroit, car l’interférence entre les énergies se déplaçant dans des directions opposées se produit toujours au même point. Ceci est également vrai des nœuds, ou points de moindre déplacement.
Les nœuds apparaissent aux points où l’énergie d’un côté monte tandis que l’énergie de l’autre côté descend. Les motions opposées s’annulent effectivement. En revanche, les ventres d’une onde stationnaire apparaissent aux points où l’énergie de chaque côté monte ou descend au même endroit. L’énergie dans ce cas est doublée, ce qui rend le mouvement plus prononcé. Les ventres sont toujours régulièrement espacés à mi-chemin entre les nœuds.