শব্দ ও তরঙ্গ (Sound & Wave)

For Class:9-10
Lesson:7
SOUND & WAVE
(শব্দ ও তরঙ্গ)
[There is nothing but the original book option]

অবশ্যই জানতে হবে-
-      তরঙ্গ
-      তরঙ্গ সংশ্লিষ্ট রাশি
-      কয়েকটি সম্পর্ক
-      শব্দ তরঙ্গ
-      প্রতিধ্বনি
-      প্রতিধ্বনির ব্যবহার
-      শব্দের বেগের পরিবর্তন
-      শ্রাব্যতার সীমা ও এদের ব্যবহার
-      সুরযুক্ত শব্দ ও তার বৈশিষ্ট্য
-      শব্দ দূষণ

Ø  যান্ত্রিক তরঙ্গ সঞ্চালনের জন্য স্থিতিস্থাপক মাধ্যমের প্রয়োজন
Ø  তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গ সঞ্চালনের জন্য কোনো মাধ্যমের প্রয়োজন হয় না
Ø  প্রতিধ্বনি শোনার জন্য প্রতিফলককে শ্রোতা থেকে কমপক্ষে  বা 16.6m দূরত্বে রাখতে হবে
Ø  সমুদ্রের গভীরতা নির্ণয়ের জন্য SONAR নামক যন্ত্র ব্যবহৃত হয় ।
Ø  SONAR এর পূরো নাম Sound Navigation And Ranging. এই যন্ত্রে শব্দোত্তর কম্পাঙ্কের শব্দ প্রেরণ ও গ্রহণের ব্যবস্থা আছে
গুরুত্বপূর্ণ সংজ্ঞাঃ
তরঙ্গঃ যে পর্যাবৃত্ত আন্দোলন কোনো জড় মাধ্যমের একস্থান থেকে অন্যস্থানে শক্তি সঞ্চালিত করে কিন্তু মাধ্যমের কণাগুলোকে স্থায়ীভাবে স্থানান্তরিত করে না তাকে তরঙ্গ বলে
স্পন্দন গতিঃ পর্যাবৃত্ত গতিসম্পন্ন কোনো কণা যদি তার পর্যায় কালের অর্ধেক সময় যে দিকে চলে, বাকী অর্ধেক সময় তার বিপরীত দিকে চলে তবে সেই গতিকে স্পন্দন গতি বলে
[সরল দোলকের গতি, সুরশলাকার কম্পনের গতি স্পন্দন গতি ]
যান্ত্রিক তরঙ্গঃ কঠিন, তরল বা গ্যাসীয় মাধ্যমে যে তরঙ্গের উদ্ভব হয় তা যান্ত্রিক তরঙ্গ
[পানির তরঙ্গ,শব্দ তরঙ্গ প্রভৃতি যান্ত্রিক তরঙ্গ ]
অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গঃ যে তরঙ্গ কম্পনের দিকের সাথে সমান্তরালভাবে অগ্রসর হয় তাকে অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ বলে [বায়ু মাধ্যমে শব্দের তরঙ্গ অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গের উদাহরণ ]
অনুপ্রস্থ তরঙ্গঃ যে তরঙ্গ কম্পনের দিকের সাথে লম্বভাবে অগ্রসর হয় তাকে অনুপ্রস্থ তরঙ্গ বলে
[অনুপ্রস্থ তরঙ্গের সর্বোচ্চ ও সর্বনিম্ন বিন্দুকে তরঙ্গশীর্ষ ও তরঙ্গপাদ বলে অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গে অনুরূপ রাশি হচ্ছে সঙ্কোচন ও প্রসারণ ]
পূর্ণ স্পন্দনঃ  তরঙ্গের উপরস্থ কোনো কণা একটি নির্দিষ্ট বিন্দু থেকে যাত্রা শুরু করে আবার একই দিক থেকে সেই বিন্দুতে ফিরে এলে তাকে একটি পূর্ণ স্পন্দন বলা হয়
পর্যায়কালঃ যে সময় পর পর তরঙ্গের পুনরাবৃত্তি ঘটে অর্থাৎ যে সময়ে তরঙ্গের উপরস্থ কোন কণার একটি পূর্ণ স্পন্দন সম্পন্ন হয় তাকে পর্যায়কাল বলে
কম্পাঙ্কঃ প্রতি সেকেন্ডে যতগুলো পূর্ণ তরঙ্গ সৃষ্টি হয় তাকে তরঙ্গের কম্পাঙ্ক বলে
[তরঙ্গ সৃষ্টি হয় কম্পনশীল বস্তু থেকে তাই কম্পনশীল বস্তুর কম্পাঙ্ক তরঙ্গের কম্পাঙ্কের সমান কম্পাঙ্কের একক হার্জ (Hz) ]
1Hz: স্পন্দনশীল কোনো বস্তুকণা এক সেকেন্ডে একটি পূর্ণ স্পন্দন সম্পন্ন করলে তার কম্পাঙ্ককে 1Hz বলে
বিস্তারঃ সাম্যাবস্থান থেকে যে কোনো একদিকে তরঙ্গস্থিত কোন কণার সর্বাধিক সরণকে বিস্তার বলে
দশাঃ  কোনো একটি তরঙ্গায়িত কণার যে কোনো মুহুর্তের গতির সামগ্রিক অবস্থা প্রকাশক রাশিকে তার দশা বলে
[গতির সামগ্রিক অবস্থা বলতে কণার গতির দিক, সরণ, বেগ,ত্বরণ ইত্যাদি বুঝায় অনুপ্রস্থ তরঙ্গের উর্ধ্বচূড়াসমূহ বা নিম্নচূড়াসমূহ সর্বদা একই দশায় থাকে ]
তরঙ্গ দৈর্ঘ্যঃ  তরঙ্গের উপর একই দশায় আছে এমন পর পর দু’টি কণার মধ্যবর্তী দূরত্বকে তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বলে অথবা কম্পমান বস্তুর একটি পূর্ণ কম্পনে যে সময় লাগে সেই সময়ে তরঙ্গ যেটুকু দূরত্ব অতিক্রম করে তাকে তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বলে অথবা 1টি পূর্ণ স্পন্দনের সময়ে তরঙ্গের অতিক্রান্ত দূরত্বকে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বলে
তরঙ্গ বেগঃ নির্দিষ্ট দিকে তরঙ্গ এক সেকেন্ডে যে দূরত্ব অতিক্রম করে তাকে তরঙ্গ বেগ বলে
প্রতিধ্বনিঃ যখন কোনো শব্দ মূল শব্দ থেকে আলাদা হয়ে মূল শব্দের পুনরাবৃত্তি করে, তখন ঐ প্রতিফলিত শব্দকে প্রতিধ্বনি বলে সহজ কথায় প্রতিফলনের জন্য ধ্বনির পুনরাবৃত্তিকে প্রতিধ্বনি বলে
শ্রাব্যতার পাল্লাঃ আমাদের কানে যে শব্দ শোনা যায় তার কম্পাঙ্কের সীমা হলো 20Hz থেকে 20,000z কম্পাঙ্কের এই পাল্লাকে শ্রাব্যতার পাল্লা (Audible Range)বলে
শব্দেতরঃ যদি কম্পাঙ্ক 20Hz এর কম হয় তবে তাকে শব্দেতর (Infrasonic)কম্পন বলে ।
শব্দোত্তরঃ যদি কম্পাঙ্ক 20,000Hz এর বেশি হয় তবে তাকে শব্দোত্তর (Ultrasonic) কম্পন বলে ।
আল্ট্রাসনোগ্রফিঃ মানুষের দেহের অভ্যন্তরীণ ছবি এক্স-রে দ্বারা যেমন তোলা যায় তেমন শব্দোত্তর কম্পনের শব্দের সাহায্যে ছবি তুলে রোগ নির্ণয় করা যায় ।
তরঙ্গের বৈশিষ্ট্যঃ
১. মাধ্যমের কণাগুলোর স্পন্দন গতির ফলে তরঙ্গ সৃষ্টি হয় কিন্তু কণাগুলোর স্থায়ী স্থানান্তর হয় না
২. যান্ত্রিক তরঙ্গ সঞ্চালনের জন্য মাধ্যম প্রয়োজন
৩. তরঙ্গ একস্থান থেকে অন্যস্থানে শক্তি সঞ্চালন করে
৪. তরঙ্গের বেগ মাধ্যমের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে
৫. তরঙ্গের প্রতিফলন ও প্রতিসরণ ও উপরিপাতন ঘটে
তরঙ্গের প্রকারভেদঃ 
তরঙ্গ দুই প্রকার যথাঃ ১ অনুপ্রস্থ তরঙ্গ
                           অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ

কোনো বস্তুর কম্পনের ফলে শব্দ তরঙ্গ সৃষ্টি হয় এবং সঞ্চালনের জন্য স্থিতিস্থাপক জড় মাধ্যমের প্রয়োজন হয় তাই শব্দকে একটি যান্ত্রিক তরঙ্গ বলা হয় এই তরঙ্গের প্রবাহের দিক এবং কম্পনের দিক একই বলে এটি একটি অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ শব্দ তরঙ্গের বেগ মাধ্যমের প্রকৃতির উপর নির্ভরশীল বায়বীয় মাধ্যমে এর বেগ কম, তরলে তার চেয়ে বেশি, কঠিন পদার্থে আরো বেশি শব্দের তীব্রতা তরঙ্গের বিস্তারের বর্গের সমানুপাতিক শব্দ তরঙ্গের প্রতিফলন, প্রতিসরণ ও উপরিপাতন সম্ভব শব্দের বেগ মাধ্যমের তাপমাত্রা ও আর্দ্রতার উপরও নির্ভরশীল
প্রতিধনির ব্যবহারঃ
-কূপের গভীরতা নির্ণয়
- কুপের পানিপৃষ্ঠের গভীরতা ১৬.৬ কম হলে, প্রতিধ্বনি ভিত্তিক এই পরীক্ষাটি করা সম্ভব হবে না ভূ—- - ভূগর্ভের খনিজ পদার্থের সন্ধান
শব্দের বেগ যেসব বিষয়ের উপর নির্ভর করেঃ
- মাধ্যমের প্রকৃতিঃ বায়ুতে শব্দের বেগ কম, তরলে তার চেয়ে বেশি আর কঠিন পদার্থে সবচেয়ে বেশি - - তাপমাত্রাঃ বায়ুর তাপমাত্রা যতো বাড়ে বায়ুতে শব্দের বেগও ততো বাড়ে এজন্য শীতকাল অপেক্ষা গ্রীষ্মকালে শব্দের বেগ বেশি
- বায়ুর আর্দ্রতাঃ বায়ুর আর্দ্রতা বৃদ্ধিপেলে শব্দের বেগ বৃদ্ধিপায় এজন্য শুষ্ক বায়ুর চেয়ে ভিজা বায়ুতে শব্দের বেগ বেশি
শব্দোতর শব্দের ব্যবহারঃ
- সমুদ্রের গভীরতা নির্ণয়
- কাপড়ের ময়লা পরিস্কার করা
- রোগ নির্ণয়ে
- চিকিৎসাক্ষেত্রে
সুরযুক্ত শব্দের বৈশিষ্ট্যঃ
সুরযুক্ত শব্দের তিনটি বৈশিষ্ট্য আছে
প্রাবল্য বা তীব্রতাঃ প্রাবল্য বা তীব্রতা বলতে শব্দ কতটা জোরে হচ্ছে তা বুঝায় শব্দ বিস্তারের অভিমুখে লম্বভাবে রাখা একক ক্ষেত্রফলের মধ্য দিয়ে প্রতি সেকেন্ডে যে পরিমাণ শব্দশক্তি প্রবাহিত হয় তাকে শব্দের তীব্রতা বলে
তীক্ষ্ণতাঃ সুরযুক্ত শব্দের যে বৈশিষ্ট্য দিয়ে একই প্রাবল্যের খাদের সুর এবং চড়া সুরের মধ্যে পার্থক্য বুঝা যায় তাকে তীক্ষ্ণতা বা পীচ বলে তীক্ষ্ণতা উৎসের কম্পাঙ্কের উপর নির্ভর করে কম্পাঙ্ক যত বেশি হয়, সুর তত চড়া হয় এবং তীক্ষ্ণতা বা পীচ ততো বেশি হয়
গুণ বা জাতিঃ সুরযুক্ত শব্দের যে বৈশিষ্ট্যের জন্য বিভিন্ন উৎস থেকে উৎপন্ন একই প্রাবল্য ও তীক্ষ্ণতাযুক্ত শব্দের মধ্যে পার্থক্য বুঝা যায় তাকে গুণ বা জাতি বলে

# শব্দানুভুতির স্থায়িত্বকাল বলতে কি বুঝ ?
উত্তরঃ কোনো ক্ষণস্থায়ী শব্দ বা ধ্বনি কানে শোনার পর সেই শব্দের রেশ প্রায় সেকেন্ড যাবৎ আমাদের মস্তিষ্কে থেকে যায় একে শব্দানুভুতির স্থায়ীত্বকাল বলে এই সময়ের মধ্যে অন্য শব্দ কানে এসে পৌঁছালে তা আমরা আলাদা করে শুনতে পাই না
# ছোট্ট ঘরে শব্দের প্রতিধ্বনি শোনা যায় না কেন ?
উত্তরঃ প্রতিধ্বনি শোনার জন্য প্রতিফলককে শ্রোতা থেকে কমপক্ষে  বা 16.6m দূরত্বে রাখতে হবে সাধারণত ছোট ঘরের দৈর্ঘ্য এর তুলনায় কম হয় বলে এতে প্রতিধ্বনি শোনা যায় না

# শব্দেতর কম্পাঙ্কের শব্দের ব্যবহার বর্ণনা কর
উত্তরঃ শব্দেতর কম্পনের সীমা হচ্ছে 1Hz থেকে 20Hz এই কম্পনের শব্দ মানুষ শুনতে পায়না তবে কোনো কোনো জীব-জন্তু শুনতে পায় । হাতি এই কম্পনের শব্দ দ্বারা নিজেদের মধ্যে যোগাযোগ রক্ষা করে চলে । কোনোরূপ বিকৃতি ছাড়া এই শব্দ বহুদূর পর্যন্তযেতে পারে । ভূমিকম্প এবং পারমাণবিক বিস্ফোরণের সময় এই শব্দেতর কম্পনের সৃষ্টি হয় এবং প্রবল ঝাকুনির মাধ্যমে ধ্বংস যজ্ঞ চালায় ।
# বাদুরের পথচলার পদ্ধতি বর্ণনা কর
উত্তরঃ শব্দের প্রতিধ্বনির সাহায্যেই বাদুর পথ চলে বাদুর চোখে দেখে না বাদুর শব্দোত্তর কম্পাঙ্কের শব্দ তৈরি করতে পারে আবার শুনতেও পারে এই শব্দ আমরা শুনতে পাই না বাদুর শব্দোত্তর কম্পাঙ্কের শব্দ তৈরি করে সামনে ছড়িয়ে দেয় ঐ শব্দ কোনো প্রতিবন্ধকে বাধা পেয়ে আবার বাদুরের কাছে চলে আসে ফিরে আসা শব্দ শুনে বুঝতে পারে যে সামনে কোনো বস্তু আছে কিনা বাদুর এভাবে তার শিকারও ধরে যদি বাধা পেয়ে শব্দ ফিরে আসে তবে সে বঝে সামনে কোন প্রতিবন্ধক আছে আর যদি ফিরে না আসে তবে বুঝতে পারে যে ফাঁকা জায়গা আছে, সেই পথ বরাবর সে উড়ে চলে বাদুর প্রায় [1,00000 হার্জ কম্পাংকের শব্দ তৈরি করতে ও শুনতে পারে]
# পুরুষের গলার স্বর মোটা কিন্তু নারী ও শিশুর গলার স্বর তীক্ষ্ণ কেন ?
উত্তরঃ মানুষের গলার স্বরযন্ত্রে দু'টো পর্দা আছে এদেরকে বলে স্বরতন্ত্রী বা Vocal Chord এই ভোকাল কর্ডের কম্পনে ফলে গলা থেকে শব্দ নির্গত হয় এবং মানুষ কথা বলে বয়স্কপুরুষদের ভোকাল কর্ড বয়সের সঙ্গে সঙ্গে দৃঢ় হয়ে পড়ে কিন্তু শিশু বা নারীদের ভোকাল কর্ড দৃঢ় থাকে না, ফলে বয়ষ্ক পুরুষদের গলার স্বরের কম্পাঙ্ক কম এবং নারী বা শিশুদের স্বরের কম্পাঙ্ক বেশি হয় তাই পুরুষদের গলার স্বর মোটা কিন্তু শিশু বা নারীদের কন্ঠস্বর তীক্ষ
গাণিতিক উদাহরণঃ
নদীর এক পাড়ে দাঁড়িয়ে এক ব্যক্তি হাততালি দিল ওই শব্দ নদীর অপর পাড় থেকে ফিরে এসে 1.5s পর প্রতিধ্বনি শোনা গেল ওই সময় বায়ুতে শব্দের বেগ  হলে নদীটির প্রশস্ততা কত ?
Edited By

Jeion Ahmed
Electrical & Electronic Engineering (EEE)
Chittagong University of Engineering & Technology (CUET)

Post a Comment

0 Comments