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Concept
Node (physics)
Résumé
A node is a point along a standing wave where the wave has minimum amplitude. For instance, in a vibrating guitar string, the ends of the string are nodes. By changing the position of the end node through frets, the guitarist changes the effective length of the vibrating string and thereby the note played. The opposite of a node is an anti-node, a point where the amplitude of the standing wave is at maximum. These occur midway between the nodes.
Standing waves result when two sinusoidal wave trains of the same frequency are moving in opposite directions in the same space and interfere with each other. They occur when waves are reflected at a boundary, such as sound waves reflected from a wall or electromagnetic waves reflected from the end of a transmission line, and particularly when waves are confined in a resonator at resonance, bouncing back and forth between two boundaries, such as in an organ pipe or guitar string.
In a standing wave the nodes are a series of locations at equally spaced intervals where the wave amplitude (motion) is zero (see animation above). At these points the two waves add with opposite phase and cancel each other out. They occur at intervals of half a wavelength (λ/2). Midway between each pair of nodes are locations where the amplitude is maximum. These are called the antinodes. At these points the two waves add with the same phase and reinforce each other.
In cases where the two opposite wave trains are not the same amplitude, they do not cancel perfectly, so the amplitude of the standing wave at the nodes is not zero but merely a minimum. This occurs when the reflection at the boundary is imperfect. This is indicated by a finite standing wave ratio (SWR), the ratio of the amplitude of the wave at the antinode to the amplitude at the node.
In resonance of a two dimensional surface or membrane, such as a drumhead or vibrating metal plate, the nodes become nodal lines, lines on the surface where the surface is motionless, dividing the surface into separate regions vibrating with opposite phase.
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Résonance acoustique
La résonance acoustique est la tendance d'un système acoustique à absorber plus d'énergie quand la fréquence de ses oscillations arrive à sa fréquence naturelle de vibration (sa fréquence de résonance), donc plus qu'il ne le fait à d'autres fréquences. Un objet résonnant aura probablement plus d'une fréquence de résonance, particulièrement aux harmoniques de la résonance la plus forte. Il vibrera facilement à ces fréquences, et moins fortement à d'autres fréquences.
Onde stationnaire
vignette|redresse=2|Onde stationnaire résultant de la superposition d'ondes de sens inverse ; les points rouges sont les nœuds de vibration. En physique ondulatoire, une est une oscillation locale dans un milieu clos, qui ne se propage pas. On appelle les points où l'amplitude est nulle des nœuds de vibration, et ceux où l'amplitude est maximale des ventres de vibration. Dans un milieu à une dimension, comme un conducteur électrique ou un tuyau, elle est la résultante de la superposition d'ondes de même fréquence et de même amplitude mais de sens de propagation opposé .
Onde sur une corde vibrante
La corde vibrante est le modèle physique permettant de représenter les mouvements d'oscillation d'un fil tendu. On supposera ici qu'il est tenu par ses deux extrémités, ce qui n'est pas toujours le cas (dans les pendules ou les fils à plomb, par exemple, l'extrémité du bas est libre). Étant tenue par ses deux extrémités, les vibrations se réfléchissent à chaque extrémité, il y a donc un phénomène d'onde stationnaire.