As ondas sonoras apresentam as mesmas propriedades dos demais tipos de ondas: reflexão, refração, difração e interferência.
Elas só não podem ser polarizadas porque não são ondas transversais.

Reflexão sonora, Reforço, reverberação e eco

A reflexão do som pode dar origem ao reforço, à reverberação ou ao eco, dependendo do intervalo de tempo entre a percepção, pelo ouvinte, do som direto e do som refletido.

A ocorrência de um ou de outro desses fenômenos deve-se ao fato de só conseguirmos distinguir dois sons que nos chegam com um intervalo de tempo superior a 0,1 s (um décimo de segundo). Esse intervalo de tempo é denominado persistência auditiva.
Se o obstáculo que reflete o som estiver muito próximo, o som direto e o som refletido chegam praticamente no mesmo instante. O ouvinte terá então a sensação de um som mais forte. A esse fenômeno se dá o nome de reforço.
Quando o obstáculo refletor está mais afastado, de modo que o intervalo entre a percepção do som direto e a do som refletido é menor que 0,1 s, mas não é desprezível, ocorre o fenômeno da reverberação. Nesse caso o som refletido chega ao sistema auditivo, enquanto a sensação do som direto ainda não se extinguiu. O ouvinte tem então a impressão de um prolongamento do som. Nos auditórios, a reverberação, desde que não exagerada, auxilia o entendimento do que está sendo falado.
O eco ocorre, quando o som refletido é recebido pelo ouvinte depois que o som direto já se extinguiu. Assim, o ouvinte percebe dois sons distintos. Para que isso aconteça, o intervalo de tempo entre percepção dos dois sons (direto e refletido) deve ser maior que 0,1 s. Considere a situação da figura 6: uma pessoa situada a uma distância x de uma parede grita um monossílabo. Para haver eco devemos ter: (equação).

Figura 6. Para haver eco, deve-se ter x>17m.

Mas, de (equação)
A condição para que ocorra o eco é: (equação). Sendo v = 340 m/s a velocidade do som no ar e (equação) (ida e volta), vem:

(equação)

Portando, um ouvinte percebe que o eco desde que sua distância ao obstáculo refletor seja superior a 17 m no ar.

O Sonar

O sonar (Sound Navigation And Ranging) é um dispositivo que, instalado em navios e submarinos, possibilita medir profundades oceânicas e detectar a presença de obstáculos. Originalmente foi desenvolvido com finalidades bélicas, durante a Segunda Guerra Mundial (1939-1945), como um meio de localizar submarinos e outras embarcações do inimigo.
Seu funcionamento baseia-se na reflexão de ondas sonoras. O sonar emite ultra-sons e capta as ondas que se refletem no eventual obstáculo, medindo o intervalo de tempo entre a emissão e a recepção. Conhecida a velocidade de propagação das ondas sonoras na água, é possível determinar a que distância se encontra o obstáculo refletor.

Emitido ultra-sons e recebendo as ondas refletidas os morcegos localizam alimentos, como flores, frutos e insetos, e evitam colisões com obstáculos enquanto voam, mesmo em plena escuridão.

Esquema do sonar.

Refração e difração sonora

A refração do som ocorre quando uma onda produzida em um meio passa para outro meio em que sua velocidade é diferente. Nesse caso, a frequência do som permanece a mesma, modificando-se seu comprimento de onda.
A difração do som possibilita que as ondas sonoras contornem obstáculos com dimensões de até 20 m. Considerando que a velocidade do som no ar, em determinadas condições, é v = 340 m/s, e que o sistema auditivo humano distingue sons de frequência (equação)

(equação)

Na prática considera-se essa variação entre 2 cm e 20 m. Assim, a difração das ondas audíveis no ar é bem perceptível quando os obstáculos a serem contornados tem dimensões dessa ordem de grandeza.

Interferência sonora

A interferência do som pode ocorrer quando um ponto do meio recebe dois ou mais sons originados por várias fontes ou reflexões em obstáculos.

Valem, para a interferência das ondas sonoras, as mesmas condições estabelecidas para as ondas em geral. Chamando de d a diferença entre as distâncias percorridas
Fontes em concordância de fase (ou em fase)

(equação)

Fontes em oposição de fase

(equação)

Um caso importante de interferência sonora é o denominado batimento, que ocorre quando há interferência de ondas sonoras de frequência ligeiramente diferentes. A intensidade varia de um som forte, que se ouve em dado instante, para um silêncio quase total; a seguir novamente o som forte, e assim por diante. A razão desse comportamento é mostrada na figura 7: os sons fortes ocorrem quando as ondas interferem construtivamente, reforçando-se umas às outras, e o silêncio, quando há interferência destrutiva e as ondas se anulam total ou parcialmente. A frequência do batimento (equação) é igual à diferença entre as frequências componentes:

(figura)

Figura 7. Batimentos

O ser humano distingue batimentos até uma frequência (equação)

É comum os músicos de uma orquestra afinarem seus instrumentos utilizando o fenômeno de batimentos. Enquanto as frequências (do instrumento e da fonte afinadora) são diferentes, mas próximas ouvem-se os batimentos. À medida que o instrumento vai sendo afinado, a frequência de batimento vai diminuindo até desaparecer quando as frequências se tornam iguais.

A tecnologia do silêncio

A eliminação de ruídos indesejáveis pode ser feita utilizando-se o fenômeno da interferência. Microfones captam os ruídos do ambiente e enviam a um computador. Este analisa o som recebido e emite outro, em oposição da fase relativamente ao som captado. Da superposição das duas ondas resulta uma interferência destrutiva e, consequentemente, o silêncio.
Seguindo essa mesma diretriz, algumas indústrias do setor automotivo têm instalado em veículos pesados, como caminhões de grande tonelagem, um silenciador eletrônico para motores a explosão. Esse dispositivo consiste em um microprocessador que produz ondas sonoras de mesma frequência que as emitidas pelo motor, mas em oposição de fase. Essas ondas se superpõem às originais e determinam uma interferência destrutiva, isto é, o silêncio, garantindo o conforto sonoro para os usuários de veículo e para a população em geral.

Cordas vibrantes. Ressonância

Considere a corda de massa m, comprimento L e, portanto, densidade linear (equação) da figura 8, fixada nas extremidades e submetida à força de tração T. Provocando-se ondas transversais nessa corda, por exemplo, mediante uma percussão, elas se propagam com velocidade.

(equação e imagem)

Figura 8. Ondas estacionárias em uma corda vibrante

A propagação dessas ondas e sua reflexão nas extremidades determinam a formação de ondas estacionárias, com nós nas extremidades. Essas ondas estacionárias provocam no ar regiões de compressão e rarefação, isto é, originam ondas sonoras.
Em vista da formação de nós nas extremidades fixas (figura 8), as ondas que se propagam na corda apresentam comprimento de onda iguais a:

(equação)

E assim por diante.
A condição de formação de nós em cada extremidade restringe, portanto, os possíveis comprimentos de ondas das ondas que originam as ondas estacionárias a:
(equação)
A menor frequência (equação) de vibração da corda corresponde ao comprimento de onda (equação) = 2L. Fazendo n = 1 na expressão anterior, temos:

(equação)

Frequências maiores correspondem a comprimentos de onda menores. De maneira geral.

(equação)

Essas frequências maiores podem ser indicadas em função da menor frequência (equação) por:

(equação)

A vibração que corresponde à frequência (equação) é chamada de fundamental ou primeiro harmônico, e vibrações de frequência (equação)…são os harmônicos da fundamental. Então (equação) é o segundo harmônico, (equação) é o terceiro harmônico, e assim por diante.
A frequência fundamental e os harmônicos de uma corda vibrante são suas frequências naturais de vibração. É importante observar que, se a corda for percutida arbitrariamente, uma ou mais dessas frequências poderão ser estimuladas. Os harmônicos se superpõem, determinando a forma da onda e caracterizando o timbre do som emitido.
A resistência do meio onde a corda se encontra fará com que as vibrações desapareçam aos poucos. Pode-se fazer com que as vibrações persistam percutindo-se periodicamente a corda com frequência igual a uma de suas frequências naturais. A ondas estacionárias continuarão enquanto a percussão periódica fornecer energia à corda.
Qualquer fonte sonora produz no ar vibrações que estimulam oscilação em corpos situados nas proximidades. Quando a frequência da fonte coincide com uma frequência natural de oscilação do corpo, a amplitude de oscilação deste atinge valores elevados, pois a fonte progressivamente cede energia ao corpo. Esse fenômeno é denominado ressonância. Um exemplo de ressonância é a quebra de uma taça de cristal quando um violino, nas proximidades, é tocado com frequência igual a uma das frequências naturais de vibração da taça.
Outros exemplos de ressonância

Sempre que um sistema vibrante recebe energia periodicamente com frequência igual a uma de suas frequências naturais de vibração, esse sistema entra em ressonância em muitas situações, sem que ondas estejam envolvidas.
Empurrando-se periodicamente em balanço com frequência igual à do balanço, este oscila com amplitudes cada vez maiores.
A ponte do rio Tacoma, nos Estados Unidos ruiu em 1940, quando uma ventania lhe imprimiu impulsos periódicos com frequência igual a uma frequência natural de vibração da ponte.

Ao sintonizar uma emissora de rádio, fazemos com que o circuito do aparelho entre em ressonância com a frequência das ondas da emissora
(imagem)

A destruição da ponte do rio Tacoma (Washington Estados Unidos) é um bom exemplo de ressonância. Inaugurada em 1º de julho de 1940, foi destruída quatro meses após, por vibração provocada pelo vento.
Num violão, o ar da caixa de ressonância vibra com frequência igual à corda tocada, intensificando o som.
A concha acústica presente em muitos auditórios, por parte da platéia, dos sons emitidos. Seu funcionamento baseia-se no fenômeno da ressonância. As características geométricas da concha é que determinam as frequências sonoras que são intensificadas.
Se uma ampola contendo vapor de mercúrio for posta ao lado de um lâmpada de vapor de mercúrio acesa, a ampola passa a emitir luz em virtude da ressonância.