عقدة (فيزياء)

الصوت

ومن جهة أخرى، يرجع الصوت المميز الذي يسمح للمستمع بتحديد أداة معينة إلى الحجم النسبي للتوافقيات التي أنشأتها الآلة.

وفي السياق ذاته، من حين لآخر على الإيتار أو الكمان أو أي آلة وترية أخرى، يتم استخدام العقد لإنشاء التوافقيات. عندما يتم وضع الإصبع على أعلى السلسلة عند نقطة معينة، ولكن لا تدفع السلسلة بالكامل وصولاً إلى لوحة الفريتس، يتم إنشاء عقدة ثالثة (إلى جانب الجسر والجوز) ويصدر صوت متناسق. أثناء اللعب العادي عند استخدام الحنق، تكون التوافقيات موجودة دائمًا، على الرغم من أنها أكثر هدوءًا. مع طريقة العقدة الاصطناعية، تكون نغمة الصوت أعلى، والنغمة الأساسية أكثر هدوءًا. إذا تم وضع الإصبع في منتصف السلسلة، فسيتم سماع النغمة الأولى، وهي عبارة عن اوكتاف فوق النغمة الأساسية التي سيتم تشغيلها، لو لم يتم إصدار النغمة التوافقية. عندما تقسم عقدتان إضافيتان السلسلة إلى الثلثين، يؤدي ذلك إلى إنشاء أوكتاف وخامس مثالي (الثاني عشر). عندما تقسم ثلاث عقد إضافية السلسلة إلى أرباع، يؤدي هذا إلى تكوين أوكتاف مزدوج. عندما تقسم أربع عقد إضافية السلسلة إلى أخماس، يؤدي هذا إلى إنشاء أوكتاف مزدوج وثلث رئيسي (17). الأوكتاف، والثالث الرئيسي والخامس المثالي هي النوتات الثلاث الموجودة في وتر كبير.

مما يؤدي إلى انخفاض الضغط والكثافة.

وعلى صعيد آخر، تتكون الموجة الصوتية من دورات متناوبة لضغط وتمدد وسط الموجة. أثناء الضغط، تُضطر جزيئات الوسط معًا، مما يؤدي إلى زيادة الضغط والكثافة. أثناء التمدد، يتم فصل الجزيئات،

يتناسب عدد العقد في الطول المحدد بشكل مباشر مع تردد الموجة.

التفسير

وفي هذا السياق، يمكن جعلها مرئية من خلال رش الرمل على السطح، وتسمى الأنماط المعقدة للخطوط الناتجة بأشكال كلدني.

كما هو الحال في سلسلة الغيتارأو في أنبوب الجهاز.

تضيف الموجتان نفس المرحلة وتعزز بعضهما البعض.

ومن جهة أخرى، رنينًا لسطح أو غشاء ثنائي الأبعاد، مثل رأس طبل أو لوحة معدنية مهتزة، تصبح العقد خطوطًا عقدية، خطوط على السطح حيث يكون السطح بلا حراك، وتقسيم السطح إلى مناطق منفصلة تهتز بمرحلة معاكسة.

علاوةً على ذلك، يحدث هذا عندما يكون الانعكاس عند الحدود غير كامل. ويشار إلى ذلك من خلال نسبة الموجة الدائمة المحدودة (SWR)، وهي نسبة اتساع الموجة عند العقدة إلى الاتساع عند العقدة.

ومن جهة أخرى، العقد هي نقاط الإزاحة الصفرية، وليس النقاط التي تتقاطع فيها موجتان مكونتان.

وفي هذا السياق، مثل الموجات الصوتية المنعكسة من الجدار أو الموجات الكهرومغناطيسية المنعكسة من نهاية خط النقل، وخاصة عندما تكون الموجات محصورة في مرنان عند الرنين، ترتدّ ذهابًا وإيابًا بين حدودين،

إضافةً إلى ذلك، في الحالات التي لا يكون فيها قطاري الموجة المعاكسين متساويين في الاتساع، لا يتم إلغاؤهما تمامًا، لذا فإن اتساع الموجة الدائمة في العقد ليس صفرًا بل مجرد حد أدنى.

علاوةً على ذلك، في خطوط النقل، تكون عقدة الجهد عبارة عن عقد مضاد حالي، وعقدة الجهد هي عقدة تيار.

علاوةً على ذلك، وإلغاء بعضهما البعض. تحدث على فترات نصف طول الموجة (λ / 2). في منتصف المسافة بين كل زوج من العقد توجد مواقع يكون فيها السعة القصوى. هذه تسمى المضادّات. عند هذه النقاط،

وفي هذا الصدد، تنتج الموجات الدائمة عندما يتحرك قطاران من الموجات الجيبية من نفس التردّد في اتجاهين متعاكسين في نفس المساحة ويتداخلان مع بعضهما البعض. تحدث عندما تنعكس الموجات عند الحدود،

علاوةً على ذلك، في الموجة الدائمة العقد هي سلسلة من المواقع على مسافات متساوية حيث يكون اتساع الموجة (الحركة) صفرًا (انظر الرسوم المتحركة أعلاه). عند هذه النقاط، تضيف الموجتان مع طور معاكس

الكيمياء

وفي هذا السياق، في الكيمياء، تُستعمل الموجات الميكانيكية الكمومية، أو «المدارات»، لوصف الخواص الموجية للإلكترونات. تحتوي الكثير من هذه الموجات الكمومية على عقد ومضادات كذلك. يؤدي عدد هذه العقد ومضاداتها وموضعها إلى ظهور الكثير من خصائص الذرة أو الرابطة التساهمية. يتم تصنيف المدارات الذرية بحسب عدد العقد الشعاعية والزاوية، بينما يتم تصنيف المدارات الجزيئية بحسب طبيعة الترابط. المدارات الجزيئية التي تحتوي على مضادات بين النوى المستقرة للغاية، وتعرف باسم «مدارات الترابط» التي تقوي الرابطة. في المقابل، لن تكون المدارات الجزيئية ذات العقدة بين النوى مستقرة بسبب التنافر الكهروستاتيكي وتعرف باسم «المدارات المضادة للرابطة» التي تضعف الرابطة. المفهوم الميكانيكي الكمومي الآخر هو الجسيم في صندوق حيث يمكن أن يساعد عدد عقد الدالة الموجية في تحديد حالة الطاقة الكمومية - تتطابق العقد الصفرية مع الحالة الأرضية، وتتوافق عقدة واحدة مع الحالة الأولى المثارة، وما إلى ذلك بشكل عام، إذا رتب المرء الحالة الذاتية بترتيب زيادة الطاقات، وبالمثل، تقع الوظائف الذاتية في ترتيب تزايد عدد العقد؛ تحتوي الوظيفة الذاتية nth n على عقد n − 1، بين كل منها تحتوي الوظائف الذاتية التالية على عقدة واحدة على الأقل.

شروط الحدود

الأمثلة

من جهة ثانية، حدود حرّة: ومن الأمثلة على هذا النوع من الحدود هي عضو مفتوح أو أنبوب خشبي، ينتهي قضيب مرن اهتزازي على هاتف إكسيليفون، أو غلوكونبيل، أو شوكة رنين، أو نهايات هوائي، أو خط إرسال مفتوح. في هذا النوع، يُضطر المشتق (المنحدر) لاتساع الموجة (في الموجات الصوتية للضغط، في الموجات الكهرومغناطيسية للتيار) إلى الصفر عند الحدود. لذلك هناك حد أقصى للسعة (antinode) عند الحدود، تحدث العقدة الأولى ربع طول الموجة من النهاية، والعقد الأخرى في نصف أطوال الموجة من هناك: λ/4,  3λ/4,  5λ/4,  7λ/4, ...

كذلك، إلا أن نهايات الرنانات عادة ما تكون واحدة من نوعين يسببان الانعكاس الكلي:

وفي السياق ذاته، حدود ثابتة: ومن الأمثلة على هذا النوع من الحدود هي نقطة التعلق بسلسلة غيتار، أو النهاية المغلقة لأنبوب مفتوح مثل أنبوب عضو أو أنبوب خشبي، أو محيط رأس الطبل، أو خط إرسال مع دائرة قصيرة نهاية، أو المرايا عند نهايات تجويف الليزر. في هذا النوع، يضطر اتساع الموجة إلى الصفر عند الحد، لذلك هناك عقدة عند الحد، وتحدث العقد الأخرى بمضاعفات نصف طول موجة منها: 0,  λ/2,  λ,  3λ/2,  2λ, ...

من جانب آخر، حيث تحدث العقد فيما يتعلق بالحدود التي تعكس الموجات يعتمد على شروط النهاية أو شروط الحدود. على الرغم من وجود الكثير من أنواع الحالات النهائية،