Waves |তরঙ্গ |Study materials of competitive examination

শব্দ তরঙ্গ (Sound wave)

এটি একটি যান্ত্রিক তরঙ্গ যা  অনুদৈর্ঘ্য এবং তির্যক উভয় তরঙ্গের বৈশিষ্ট্যকে বােঝায়। প্রবাহীর মধ্যে দিয়ে যেমন গ্যাস, তরল বা প্লাজমা অবস্থার মধ্যে দিয়ে শব্দ তরঙ্গ অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ হিসাবে বিস্তার করে এবং কঠিনের মধ্যে দিয়ে শব্দের বেগ বেশি হয়।
• শব্দ তরঙ্গ 20 হার্জ থেকে 20,000 হার্জ পর্যন্ত মানুষের কানের জন্য শ্রবণশীল হয় ।
• যদি একটি শব্দ তরঙ্গের কম্পাঙ্ক 20 হার্জ-এর কম হয়, তাহলে একটি ইনফ্রাসােনিক বা সাব সসানিক কম্পাঙ্ক নামে পরিচিত হয়।
• যদি একটি শব্দ তরঙ্গের কম্পাঙ্ক 20,000 হার্জ-এর বেশি হয়, তহালে এটি আলট্রাসােনিক কম্পাঙ্ক নামে পরিচিত হয়।
• মানুষ আলট্রাসােনিক ও ইনফ্রাসােনিক তরঙ্গকে সনাক্ত করতে পারে না, কিন্তু কিছু জন্তু যেমন কুকুর, বাদুড়, বিড়াল ইত্যাদি আলট্রাসােনিক তরঙ্গকে সনাক্ত করতে পারে।
• বাদুড় তাদের শিকারের পূর্বাভাস বােঝার জন্য আলট্রাসােনিক তরঙ্গ ব্যবহার করে।
• জাহাজ এবং সাবমেরিন দ্বারা জলাশয়ের গভীরতা পরিমাপের জন্য বা শব্দবিজ্ঞান এবং ব্যাপ্তির প্রযুক্তি (SONAR Sound Navigation and Ranging) ব্যবহার করে বাধাটির অবস্থান সম্পর্কে ভবিষ্যদ্বাণী করতে ব্যবহৃত হয়।
• কণার কম্পন দ্বারা শব্দটি উৎপন্ন হয় এবং শব্দের গতি নির্ভর করে প্রসারের মাধ্যমের কণার ঘনত্বের উপর। সুতরাং শব্দের গতি সর্বাধিক হয় কঠিনে, তরলে হয় মাঝারি এবং তুলনামূলকভাবে কম হয় গ্যাসীয় মাধ্যমে।
• যদি তাপমাত্রা বেড়ে যায়, স্পন্দন দ্রুততরভাবে সঞ্চালিত হয় এবং বাতাসের তাপমাত্রায় প্রতি 1 ডিগ্রী সেলসিয়াস বৃদ্ধিরফলে প্রতি সেকেন্ডে 0.61 মিটার গতি বৃদ্ধি পায়।

শব্দের বৈশিষ্ট্য (Features of Sound)
তীব্রতা (Intensity) : শব্দটির তীব্রতা বলতে বােঝায় এককক্ষেত্রফলের মধ্য দিয়ে লম্বভাবে অতিক্রান্ত শব্দ তরঙ্গেরক্ষমতাকে বােঝায়। শব্দটির তীব্রতা তরঙ্গের বিস্তারের সঙ্গে সামানুপাতিক এবং উৎস ও পর্যবেক্ষকের মধ্যবর্তী দূরত্বের সঙ্গে ব্যাস্তানুপাতিক।
• শব্দের মাত্রা (Loudness) : শব্দের মাত্রা নির্ভর করে শব্দ তরঙ্গের তীব্রতার উপর।
• তীক্ষ্ণতা (Pitch) ; শব্দের কম্পাঙ্কের ওপর তীক্ষ্ণতা নির্ভর করে। শব্দের এই ধর্ম চড়া এবং খাদের সুরের মধ্যে পার্থক্য করতে পারে। শিশুদের ও মহিলাদের শব্দের তীক্ষ্ণতা পুরুষদের তুলনায় বেশি।
• গুণ (Quality) : শব্দের এই বৈশিষ্ট্যটি একই বিস্তারের কম্পাঙ্ক এবং আলাদা শব্দ দুটির উৎসগুলির মধ্যে পার্থক্য নির্ণয় করতে আমাদের সাহায্য করে। অভিঘাত তরঙ্গ (Shock Waves) যদি কোন বস্তু সুপারসােনিক গতিতে বায়ুর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তখন সেটি একটি শঙ্কু আকৃতির বিশৃঙ্খলা সৃষ্টি করে। একে অভিঘাত তরঙ্গ বলে। কোন বস্তুর গতিবেগ যদি শব্দের বেগের থেকে বেশি হয়, তখন সেই বেগকে বলা হয় সুপারসসানিক বেগ। সুপারসসানিক গতিবেগকে পরিমাপ করা হয় ম্যাক সংখ্যা দিয়ে, যেটি হল বস্তুর গতিবেগ এবং শব্দের গতিবেগের অনুপাত।
1. যদি ম্যাক সংখ্যা 1-এর বেশি হয়, তাহলে বস্তুটিকে সুপারসােনিক বলে।
2. যদি ম্যাক সংখ্যা 5-এর বেশি হয়, তাহলে তাকে হাই পারসােনিক বলে।
3. যদি ম্যাক সংখ্যা 1-এর কম হয়, তাহলে তাকে সাবসসানিক বলে। শব্দ তরঙ্গ প্রতিসৃত, প্রতিফলিত বা শােষিত হতে পারে।
• শব্দ তরঙ্গের প্রতিফলন প্রতিধ্বনি হিসাবে পরিচিত।
• পর্যবেক্ষক এবং বাধা যেখান থেকে শব্দ প্রতিফলিত হচ্ছে। তাদের মধ্যেকার নিম্ন দুরত্ব 16.6 মিটার। মানুষের কান প্রতিধ্বনি সনাক্ত করতে পারে, যদি শব্দ এবং তার প্রতিফলনের মধ্যে সময়ের ব্যবধান 0.1 সেকেন্ড
হয়।
• অডিটেরিয়ামের ছাদের আকৃতি গম্বুজের মতাে করা হয় প্রতিধ্বনি কমানাের জন্য।
• চাঁদে বায়ুমণ্ডলের অনুপস্থিতির কারণে, প্রতিধ্বনি শােনা যায় না।

ডপলারের প্রভাব (Doppler’s Effect):

এই ঘটনাটি হল , যখন পর্যবেক্ষক এবং শব্দের উৎসের মধ্যে আপেক্ষিক গতি থাকে, তখন পর্যবেক্ষকের শােনা আপাত কম্পাঙ্ক, শব্দের উৎস থেকে আসা প্রকৃত কম্পাঙ্কের থেকে আলাদা হয়।

উদাহরণ : পুলিশেরা এই ডপলারের প্রভাবকে কাজে লাগিয়ে দ্রুত গতিতে আসা যানবাহনের গতিবেগ মাপতে পারে। কারণ, যখন পর্যবেক্ষক ও শব্দের উৎসের মধ্যে দূরত্ব কমে তখন আপাত কম্পাঙ্ক কমে যায়।
আলােক তরঙ্গ : ইহা এক ধরনের তড়িৎ চুম্বকীয় তরঙ্গ বা তীর্যক তরঙ্গরূপে বিস্তার লাভ করে এবং আমাদের চারিপাশে অন্যান্য বস্তুদের দেখতে সাহায্য করে। আলাে হল একপ্রকার শক্তি এবং ইহা তরঙ্গের আকারে থাকে। ইহার গতিবেগ 3x 10 মিটার প্রতি সেকেন্ড। সূর্য থেকে আলােক তরঙ্গ পৃথিবীতে আসতে সময় লাগে ৪ মিনিট 19 সেকেন্ড এবং আলাে চাঁদ  থেকে প্রতিফলিত হয়ে পৃথিবীতে আসতে সময় লাগে 1.28 সেকেন্ড। আলােক তরঙ্গের ক্ষেত্রে এই ঘটনাগুলি দেখা যায়—প্রতিফলন, প্রতিসরণ, বিচ্ছুরণ, বিক্ষেপণ (Scattering), ব্যতিচার (Interference) এবং সমবর্তন (Polarization)।