পদার্থ বিজ্ঞান • তরঙ্গ ও শব্দ
পদার্থ বিজ্ঞান প্রশ্ন
দশম শ্রেণির ছাত্র তন্ময় একটি লম্বা স্প্রিংয়ের এক প্রান্ত স্থির রেখে অপর প্রান্তে স্প্রিংয়ের দৈর্ঘ্য বরাবর ধাক্কা দিয়ে একটি বিচ্যুতি পাঠাল। এরপর সে একটি টানটান দড়ির এক প্রান্ত ওপর-নিচে ঝাঁকিয়ে আরেকটি তরঙ্গ তৈরি করল। তন্ময়ের মামা মহাকাশ নিয়ে পড়াশোনা করেন। তিনি বললেন, চাঁদের পৃষ্ঠে দুজন নভোচারী মুখোমুখি দাঁড়িয়ে কথা বললে একে অপরের কথা শুনতে পান না, অথচ তাঁরা একে অপরকে দেখতে পান এবং বেতারের মাধ্যমে কথা বলতে পারেন।
- ক)(1)
অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ কাকে বলে?
- খ)(2)
শব্দকে অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ বলা হয় কেন? ব্যাখ্যা করো।
- গ)(3)
তন্ময়ের স্প্রিং ও দড়িতে সৃষ্ট তরঙ্গ দুটি কোন কোন ধরনের? কণার কম্পনের দিকের সাথে তরঙ্গের বেগের সম্পর্ক উল্লেখপূর্বক ব্যাখ্যা করো।
- ঘ)(4)
উদ্দীপকের মামার বর্ণনা অনুসারে চাঁদের পৃষ্ঠে নভোচারীরা একে অপরের কথা শুনতে না পেলেও কেন দেখতে পান এবং বেতারে কথা বলতে পারেন? তরঙ্গের শ্রেণিবিভাগের আলোকে বিশ্লেষণ করো।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর যে তরঙ্গে মাধ্যমের কণাগুলোর কম্পনের দিক তরঙ্গের বেগের দিকের সাথে একই বরাবর হয়, তাকে অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ বলে।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর শব্দ যখন বাতাসের মধ্য দিয়ে চলে, তখন বাতাসের চাপের কারণে মাধ্যমে পর্যায়ক্রমে সংকোচন ও প্রসারণ সৃষ্টি হয়। এই সংকোচন ও প্রসারণ যে দিকে ঘটে, শব্দ তরঙ্গও সেই একই দিকে এগিয়ে যায়। অর্থাৎ কণাগুলোর কম্পনের দিক ও তরঙ্গের বেগের দিক একই বরাবর। এজন্য শব্দকে অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ বলা হয়।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর স্প্রিংয়ে সৃষ্ট তরঙ্গটি অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ। কারণ ধাক্কা দেওয়ার ফলে স্প্রিংটি সংকুচিত ও প্রসারিত হয়ে এগিয়ে যায়, এবং এই সংকোচন-প্রসারণের দিক ও তরঙ্গের বেগের দিক একই।
দড়িতে সৃষ্ট তরঙ্গটি অনুপ্রস্থ তরঙ্গ। দড়ির প্রান্তে ওপর-নিচে ঝাঁকুনি দেওয়ায় দড়ির কণাগুলো ওঠানামা করে। কণাগুলোর কম্পনের দিক (ওপর-নিচ) তরঙ্গের এগিয়ে যাওয়ার দিকের (দড়ি বরাবর) সাথে লম্ব। পানির ঢেউও এই ধরনের তরঙ্গের উদাহরণ।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর কথা বলার সময় সৃষ্ট শব্দ একটি যান্ত্রিক তরঙ্গ। যান্ত্রিক তরঙ্গ প্রবাহিত হতে বায়বীয়, তরল বা কঠিন মাধ্যমের প্রয়োজন হয়, কারণ মাধ্যমের কণাগুলো কম্পিত হয়ে তরঙ্গ বহন করে। চাঁদের পৃষ্ঠে বায়ুমণ্ডল নেই, অর্থাৎ শব্দ চলার মতো কোনো মাধ্যম নেই। তাই নভোচারীরা সরাসরি একে অপরের কথা শুনতে পান না।
অন্যদিকে আলো একটি তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ। বৈদ্যুতিক ও চৌম্বকক্ষেত্রের পর্যাবৃত্ত আন্দোলনের স্থানান্তরের ফলে এই তরঙ্গ সৃষ্টি হয় এবং এর প্রবাহের জন্য কোনো মাধ্যমের প্রয়োজন হয় না। তাই শূন্য স্থানেও আলো চলতে পারে এবং নভোচারীরা একে অপরকে দেখতে পান। বেতার তরঙ্গও তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ, তাই মাধ্যম ছাড়াই তা সঞ্চালিত হয়। এজন্য বেতারের সাহায্যে তাঁরা কথা বলতে পারেন।
সুতরাং শব্দ যান্ত্রিক তরঙ্গ বলে মাধ্যমের অভাবে শোনা যায় না, আর আলো ও বেতার তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ বলে মাধ্যম ছাড়াই চলে।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও