Vad är en nod fysik 2

En nod existerar inom fysiken ett punkt inom ett stående våg tillsammans minimalt amplitud, samt såsom inom teorin står stilla. Exempelvis vid ett vibrerande gitarrsträng existerar ändarna från strängen noder. Genom för att ändra positionen till slutnoden genom grupp, ändrar gitarristen den verksamma längden vid den vibrerande strängen samt därmed den spelade tonen. Motsatsen mot enstaka nod existerar enstaka anti-nod, enstaka punkt var amplituden på grund av den stående vågen existerar maximal. Dessa inträffar mitt emellan noderna.^[1]

Förklaring

[redigera | redigera wikitext]

Stående vågor uppstår då numeriskt värde sinusformade vågtåg tillsammans med identisk frekvens rör sig inom motsatta riktningar inom identisk utrymme samt interfererar tillsammans med varandra.^[2] dem uppstår då vågor reflekteras nära enstaka gräns, såsom ljudvågor likt reflekteras ifrån ett skiljevägg alternativt elektromagnetiska vågor vilket reflekteras ifrån slutet från ett transmissionsledning, samt särskilt då vågor existerar inlåsta inom ett resonator nära resonans samt studsar fram samt tillbaka mellan numeriskt värde gränser, mot modell inom ett orgelpipa alternativt gitarrsträng.

I enstaka stående våg existerar noderna ett serie platser tillsammans med jämnt spridda intervall var vågamplituden (rörelsen) existerar noll (se animationen ovan). nära dessa punkter adderas dem numeriskt värde vågorna tillsammans med motsatt fas samt tar ut varandra. dem förekommer tillsammans intervaller vid ett halv våglängd (λ/2). Mitt emellan varenda par från noder finns platser var amplituden existerar maximal. Dessa kallas antinoder. nära dessa punkter adderas dem numeriskt värde vågorna tillsammans med identisk fas samt förstärker varandra.

I dem fall var dem numeriskt värde motsatta vågtågen ej äger identisk amplitud, avbryter dem ej perfekt, därför amplituden på grund av den stående vågen nära noderna existerar ej noll utan bara en minimum. Detta inträffar då reflektionen nära gränsen existerar ofullkomlig. Detta framträda från en ändligt stående vågförhållande (SWR), förhållandet mellan amplituden till vågen nära antinoden samt amplituden nära noden.

I resonans från enstaka tvådimensionell yta alternativt membran, såsom en trumskinn alternativt ett vibrerande metallplatta, blir noderna nodlinjer, linjer vid ytan var ytan existerar orörlig, såsom delar ytan inom separata områden såsom skakar tillsammans motsatt fas. Dessa kunna göras synliga genom för att strö småsten vid ytan, samt dem invecklade mönstren från linjer såsom blir resultatet kallas Chladni-figurer.

I transmissionsledningar existerar enstaka spänningsnod ett strömantinod samt enstaka spänningsantinod existerar ett strömnod.

Noder existerar punkterna tillsammans nollförskjutning, ej punkterna var numeriskt värde detaljerad vågor skär varandra.

Gränsförhållanden

[redigera | redigera wikitext]

Var noderna uppstår inom förhållande mot gränsen såsom reflekterar vågorna beror vid slutförhållandena alternativt gränsvillkoren. Även angående detta finns flera typer från slutförhållanden existerar ändarna vid resonatorer vanligtvis ett från numeriskt värde typer såsom orsakar total reflektion:

• Fast gräns: modell vid denna typ från gräns existerar fästpunkten till ett gitarrsträng, den slutna änden från en öppet rör vilket ett orgelpipa, alternativt ett träblåspipa, periferin från en trumskinn, ett transmissionsledning tillsammans med kortsluten ände, alternativt speglarna inom ändarna från enstaka laserkavitet. inom denna typ tvingas vågens amplitud mot noll nära gränsen, därför detta finns enstaka nod nära gränsen, samt dem andra noderna förekommer nära multiplar från ett halv våglängd ifrån den:

0, λ/2, λ, 3λ/2, 2λ, ..., nλ/2

• Fri gräns: modell vid denna typ existerar ett orgel tillsammans med öppen ände alternativt träblåspipa, ändarna vid dem vibrerande resonatorstängerna inom ett xylofon, klockspel alternativt stämgaffel, ändarna vid ett antenn alternativt ett transmissionsledning tillsammans enstaka öppen ände. inom denna typ tvingas derivatan (lutningen) från vågens amplitud (i ljudvågor trycket, inom elektromagnetiska vågor, strömmen) mot noll nära gränsen. sålunda detta finns en amplitudmaximum (antinod) nära gränsen, den inledande noden inträffar enstaka kvarts våglängd ifrån slutet, samt dem andra noderna existerar tillsammans halva våglängdsintervall därifrån:

λ/4, 3λ/4, 5λ/4, 7λ/4, ..., (2n+1)λ/4

Exempel

[redigera | redigera wikitext]

Ljud

[redigera | redigera wikitext]

En ljudvåg består från alternerande cykler från kompression samt expansion från vågmediet. beneath kompressionen tvingas mediets molekyler samman, vilket resulterar inom detta ökade trycket samt densiteten. beneath expansionen tvingas molekylerna isär, vilket resulterar inom minskat tryck samt densitet.

Antalet noder inom ett specificerad längd existerar direkt proportionell mot vågens frekvens.

Ibland vid ett gitarr, fiol alternativt annat stränginstrument används noder till för att producera övertoner. då fingret placeras ovanpå strängen nära ett viss punkt, dock ej trycker strängen läka vägen ner mot greppbrädan, skapas enstaka tredjeplats nod (utöver bryggan samt skruven) samt enstaka harmonisk ton ljuder. beneath normalt spel då banden används existerar övertonerna ständigt närvarande, även ifall dem existerar tystare. tillsammans den artificiella nodmetoden existerar övertonen högre samt den elementär tonen existerar tystare. angående fingret placeras inom mitten från strängen hörs den inledande övertonen, vilket existerar ett oktav ovan grundtonen såsom skulle spelas ifall övertonen ej ägde ljudit. då ytterligare numeriskt värde noder delar upp strängen inom tredjedelar, skapar detta enstaka oktav samt ett perfekt kvint (tolfte). då ytterligare tre noder delar upp strängen inom fjärdedelar, skapar detta enstaka dubbel oktav. då ytterligare fyra noder delar upp strängen inom femtedelar, skapar detta ett dubbeloktav samt ett massiv musikintervall (17:e). Oktaven, durters samt perfekt kvint existerar dem tre tonerna vilket ingår inom en durakord.

Det karakteristiska ljudet såsom fullfölja för att lyssnaren förmå känna igen en visst instrument beror mot massiv sektion vid den relativa storleken vid dem övertoner likt skapas från instrumentet.

Vågor inom numeriskt värde alternativt tre dimensioner

[redigera | redigera wikitext]

I tvådimensionella stående vågor existerar noder kurvor (ofta raka linjer alternativt cirklar då dem framträda vid enkla geometrier.) mot modell samlas småsten längs noderna vid enstaka vibrerande Chladni-platta till för att visa områden var plattan ej rör sig.^[3]

Inom kemi används kvantmekaniska vågor, alternativt "orbitaler", på grund av för att förklara vågliknande attribut hos elektroner. flera från dessa kvantvågor äger även noder samt antinoder. Antalet samt placeringen från dessa noder samt antinoder ger upphov mot flera från egenskaperna hos ett atom alternativt kovalent bindning. Atomorbitaler klassificeras i enlighet med antalet radiella samt vinkelnoder. enstaka radiell nod till väteatomen existerar enstaka sfär liksom uppstår var vågfunktionen till ett atomomloppsbana existerar lika tillsammans med noll, medan vinkelnoden existerar en platt plan.^[4]

Molekylära orbitaler klassificeras efter bindningskaraktär. Molekylära orbitaler tillsammans med enstaka antinod mellan kärnor existerar många stabila, samt existerar kända såsom "bindande orbitaler" såsom gör starkare bindningen. Däremot kommer molekylära orbitaler tillsammans ett nod mellan kärnor ej för att artikel stabila vid bas från elektrostatisk repulsion samt existerar kända vilket "antibindande orbitaler" såsom försvagar bindningen. en annat sådant kvantmekaniskt idé existerar partikeln inom ett kista var antalet noder på grund av vågfunktionen kunna hjälpa mot för att besluta kvantenergitillståndet – noll noder motsvarar grundtillståndet, enstaka nod motsvarar detta 1:a exciterade tillståndet, etc. inom allmänhet,^[5] angående man ordnar egentillstånden inom ordningen tillsammans ökande energier, , sjunker egenfunktionerna likaledes inom ordningen tillsammans ökande antal noder. Den n:te egenfunktionen besitter n−1 noder, mellan plats samt enstaka från dessa besitter nästa egenfunktioner minimalt enstaka nod.

Se även

[redigera | redigera wikitext]

Referenser

[redigera | redigera wikitext]

Den på denna plats artikeln existerar helt alternativt delvis baserad vid ämne ifrån talar engelska Wikipedia, Node (physics), 12 mars 2023.

Noter

[redigera | redigera wikitext]

Externa länkar

[redigera | redigera wikitext]