说波是介质中扰动的传播，并不足以理解波是什么。说速度、波长和频率是描述波的三个特性，也不足以理解波是什么。说波以取决于传播介质特性的确定速度运动，并不能让我们看到波。说波传递能量而不传递物质，仍然没有告诉我们波的本质。
现在，想象一根绳子被上下抖动。这个简单的动作会形成一定高度的波浪，看似向前传播，但实际上绳子上的每个点并未移动——它们只是上下往复摆动。这个振幅让我们感受到抖绳的力度，却无法揭示波浪的本质。要理解什么是波，我们需要移除绳子，想象空气分子承受着绳子施加的机械压力。此时，介质（空气）中只剩下能量——由绳子运动产生的力。这种能量使气压围绕平衡值振荡，压力交替增减于该数值上下。
波（即能量）使空气分子发生位移，但并未将其输送。只要我们持续晃动绳子，就能测量出两个波峰或两个波谷之间的距离；这段距离即为波长，以米为单位计量。我们晃动绳子的节奏对应着波的频率，以赫兹为单位计量。波的速度（以米/秒为单位）等于波长乘以频率。
波在稳定介质中传播，能够恢复到平衡状态；对于声波而言，是气压相对于平均值的变化。对于电磁波，则是电磁场强度相对于平均场值的变化。
电可以是静态的，比如琥珀，在摩擦后会吸引小物体。磁也可以是静态的，比如磁铁。但当这两种场共同运动时，它们会形成自传播的横向电磁波。
电磁波是由电场与磁场耦合形成的。此时，它们彼此以直角振荡，并沿垂直于运动方向的方向传播。换言之，磁场与电场的振动始终相互垂直，同时也垂直于波的传播方向。
两种波——机械波和电磁波——是在介质中传输能量的两种方式。水波和空气中的声波是机械波的两个例子。这种能量传输会扰动或振动物质（固体、液体、气体或等离子体），但不会传输物质本身；水或空气分子相互碰撞，但仍停留在原处。
变化的磁场感应出变化的电场，反之亦然；两者紧密相连。这两种场由詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（1831-1879）描述，当它们耦合时，形成电磁波（见图）。与机械波不同，电磁波不需要物理介质来传播；它们无处不在，甚至在真空的太空中也能传播。光、电磁波以及所有辐射都源于同一物理现象：电磁能。
场是物理学中的一个基本概念；它不由其他任何东西构成，它本身就是构成真实世界的东西。当力作用于场时，场会传输能量，从原子到庞大的星系结构。
注：如果能量垂直于波的运动方向（如摇动绳子的手臂的运动或石子落入水中的能量）移动，则称该波为横波。如果能量沿波的运动方向（如扬声器磁铁）移动，则称该波为纵波。波可以同时具有纵波和横波特性（如木棍击鼓）。
频率、波长和能量在数学上相互关联；知道这三个值中的任意一个，就足以计算出另外两个。
无线电波和微波通常以频率（赫兹）描述，红外线和可见光以波长（米）描述，而X射线和伽马射线则以能量（电子伏特）描述。
根据海因里希·赫兹（1857-1894）的理论，波的频率是指每秒内周期性现象或波峰重复出现的次数，他证实了无线电波的存在。从无线电波到伽马射线，频率的测量范围从几赫兹到10^26赫兹。
波长是两个波峰之间的距离。最长的波（无线电波）可达数公里，而最短的波（伽马射线）可小至10⁻¹²米（原子核的尺寸）。
电磁波的能量以电子伏特（eV）为单位测量。一个电子伏特是将一个电子通过1伏特电压势所需动能的量。最低能量的是无线电波（几个电子伏特），而最高能量的是伽马射线（超过100千电子伏特）。
注：波长（λ）与频率（ν）之间存在以下关系：ν = c / λν 为以赫兹为单位的波频率，c 为以米/秒为单位的真空光速，λ 为以米为单位的波长。
根据詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（1831-1879）的方程，光是一种自传播的横向电磁波，具有电分量和磁分量。其中电场和磁场相互垂直振荡，并沿垂直于传播方向无限传播，除非被中间物质吸收。换言之，电场和磁场这两种场相互生成，使整个复合结构在真空中以有限的光速传播。
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