На межі двох середовищ хвиля частково заломлюється, а частково відбивається, і т.ч. в середовищі одночасно існує падаюча і зворотна хвилі.

Хвильовий опір: ρv - добуток густини середовища на швидкість поширення хвилі в цьому середовищі. При відбиванні від середовища з більшим хвильовим опором фаза змінюється на протилежну.

Рівняння біжучої та зворотної хвиль можна записати по-різному, наприклад для випадку, коли біжуча хвиля рухається справа наліво: S=Acos(ωt+kx), тоді зворотна хвиля: S=Acos(ωt - kx), або біжуча хвиля: S=Asin(kx+ωt), зворотна хвиля: S=Asin(kx - ωt).

Якщо додати рівняння біжучої хвилі та рівняння зворотної хвилі, то одержимо рівняння стоячої хвилі: S=2Acos(kx)cos(ωt) або S=2Asin(kx)cos(ωt) відповідно. Нижче наведені рисунки відповідають саме останньому випадку:

При відбиванні від середовища з більшим хвильовим опором стояча хвиля завжди має вузол у точці відбиття (на верхньому рисунку - це червона крапка). Якщо середовище менш щільне, то у точці відбиття – пучність. З рисунків видно, що довжина стоячої хвилі становить половину довжини падаючої.

Динаміку стоячої хвилі при відбиванні від середовища з більшим хвильовим опором показано на наступному рисунку:

Тут відбиваюча поверхня знаходиться зліва (x=0), падаюча хвиля позначена синім кольором, відбита - червоним, сумарна (стояча) - чорним. Перший рисунок відповідає моменту часу t=0, другий - моменту часу t=T/16, третій - моменту часу t=T/8, четвертий - моменту часу t=T/4 (обидві хвилі точно наклались одна на одну). Видно, що біля відбиваючої поверхні та в точках з координатами x=λ/2, λ, 3λ/2, 2λ і т.д. відхилення від положення рівноваги залишається нульовим у будь-який момент часу.

Пояснення за допомогою векторних діаграм:

Тут вектори падаючої і відбитої хвиль відповідають четвертому рисунку (в момент часу t=T/4). Перший рисунок показує вектори біля відбиваючої поверхні (x=0), звідки видно, що фази обох хвиль є протилежними, тобто при відбиванні відбулася втрата половини хвилі, а сумарна хвиля - нульова, причому вона є нульовою в будь-який момент часу, оскільки ці дві хвилі завжди будуть мати протилежні фази;
другий рисунок показує вектори на відстані 1/8 довжини хвилі в цей же момент часу, з якого видно, що сумарна хвиля відмінна від нуля;
третій рисунок показує вектори на відстані четвертини довжини хвилі від відбиваючої поверхні, сумарна хвиля в цій точці в цей момент часу досягає свого амплітудного значення.

Динаміку стоячої хвилі при відбиванні від середовища з більшим хвильовим опором ілюструє ще один рисунок (тут також падаюча хвиля позначена синім кольором, відбита - червоним, сумарна (стояча) - чорним):

А от картина, наведена в інструкції до лабораторної роботи та в багатьох солідних підручниках, отримується при відбиванні від середовища з меншим хвильовим опором, при цьому втрати половини хвилі при відбиванні не відбувається (хвиля свою фазу не змінює):