
節とは、定常波において波の振幅が最小となる点のことです。例えば、振動するギター弦では、弦の両端が節となります。ギタリストはフレットによって端の節の位置を変えることで、振動する弦の実効長を変え、それによって演奏される音を変えます。節の反対は腹であり、定常波の振幅が最大となる点です。腹は節の中間に位置します。[ 1 ]

定常波は、同じ周波数の2 つの正弦波列が同じ空間で反対方向に移動して互いに干渉するときに発生します。 [ 2 ]これらは、音波が壁から反射したり、電磁波が伝送線の端から反射したりする など、波が境界で反射されるときに発生し、特に、オルガンのパイプやギターの弦のように、波が共振器内に閉じ込められ、2 つの境界の間を行ったり来たりするときに発生します。
定常波では、節とは波の振幅(動き)がゼロになる等間隔の位置のことです(上のアニメーションを参照)。これらの点では、2つの波が逆位相で加算され、互いに打ち消し合います。節は半波長(λ/2)間隔で発生します。各節のペアの中間には、振幅が最大になる位置があります。これらは腹と呼ばれます。これらの点では、2つの波が同じ位相で加算され、互いに強め合います。
2つの逆向きの波列の振幅が等しくない場合、それらは完全に打ち消し合わないため、節における定常波の振幅はゼロではなく、最小値となります。これは、境界での反射が不完全な場合に発生します。これは、腹における波の振幅と節における波の振幅の比である定常波比(SWR)が有限であることで示されます。
ドラムヘッドや振動する金属板などの二次元表面や膜が共鳴すると、節は節線となり、表面が静止している部分でも、表面を逆位相で振動する複数の領域に分割する線となる。これらの節線は、表面に砂を撒くことで可視化でき、その結果生じる複雑な線状の模様はクラドニ図と呼ばれる。
送電線においては、電圧の節点は電流の腹であり、電圧の腹点は電流の節点である。
節とは、変位がゼロとなる点であり、2つの構成波が交差する点ではない。
波を反射する境界に対する節の位置は、端部条件または境界条件によって決まります。端部条件には多くの種類がありますが、共振器の端部は通常、全反射を引き起こす2つのタイプのいずれかです。
音波は、波の伝搬媒体の圧縮と膨張が交互に繰り返されることで構成されます。圧縮時には、媒体の分子が押し合わされ、圧力と密度が増加します。膨張時には、分子が押し離され、圧力と密度が減少します。
特定の長さにおける節の数は、波の周波数に正比例する。
ギター、バイオリン、その他の弦楽器では、時折、倍音を生成するためにノードが使用されます。指を弦の特定の位置に置くものの、弦をフレットボードまで完全に押し下げない場合、(ブリッジとナットに加えて)3番目のノードが生成され、倍音が鳴ります。フレットを使用する通常の演奏では、倍音は常に存在しますが、音量は小さくなります。人工ノード方式では、倍音は大きくなり、基音は小さくなります。指を弦の中央に置くと、最初の倍音が聞こえます。これは、倍音が鳴らなかった場合、演奏される基音の1オクターブ上の音です。2つの追加のノードが弦を3等分すると、オクターブと完全5度(12度)が生成されます。3つの追加のノードが弦を4等分すると、ダブルオクターブが生成されます。弦を5度に分割する4つの追加ノードによって、2オクターブと長3度(17度)が生成されます。オクターブ、長3度、完全5度は、長三和音に含まれる3つの音です。
聴き手が特定の楽器を識別できる特徴的な音は、主にその楽器によって生み出される倍音の相対的な大きさに起因する。

二次元定常波では、節は曲線(単純な形状で表示する場合は直線または円であることが多い)です。たとえば、振動するクラドニ板の節に沿って砂が集まり、板が動いていない領域を示します。[ 3 ]

化学では、電子の波動的な性質を記述するために量子力学的波動、すなわち「軌道」が用いられます。これらの量子波動の多くには節と腹も存在します。これらの節と腹の数と位置によって、原子や共有結合の多くの性質が決まります。原子軌道は、動径節と角節の数によって分類されます。水素原子の動径節は、原子軌道の波動関数がゼロになる球であり、角節は平面です。[ 4 ]
分子軌道は結合特性によって分類されます。原子核間に腹を持つ分子軌道は非常に安定しており、「結合軌道」として知られ、結合を強化します。対照的に、原子核間に節を持つ分子軌道は静電反発により不安定であり、「反結合軌道」として知られ、結合を弱めます。このような量子力学的概念のもう1つは箱の中の粒子であり、波動関数の節の数によって量子エネルギー状態を決定できます。節が0の場合は基底状態、節が1の場合は第1励起状態などに対応します。一般に、[ 5 ]固有状態をエネルギーの増加順に並べると、同様に、固有関数はノード数の増加順に並びます。n番目の固有関数はn − 1 個のノードを持ち、その各ノードの間には、次の固有関数が少なくとも 1 つのノードを持ちます。
{{cite book}}ISBN /日付の不一致(ヘルプ)