নবম অধ্যায় : তরঙ্গ, একাদশ-দ্বাদশ শ্রেণির পদার্থবিজ্ঞান ১ম পত্র

প্রশ্ন-১. তরঙ্গ কী? (What is a wave simple definition?)

উত্তর : যে পর্যাবৃত্ত আন্দোলন কোনো জড় মাধ্যমের একস্থান থেকে অন্যস্থানে শক্তি সঞ্চারিত করে কিন্তু মাধ্যমের কণাগুলোকে স্থানান্তরিত করে না তাকে তরঙ্গ বলে।

প্রশ্ন-২. তরঙ্গ কত প্রকার ও কি কি?

উত্তর : মাধ্যমের কণাগুলোর কম্পনের দিক বিবেচনায় তরঙ্গ দুই প্রকার। যথা-

১। আড় তরঙ্গ বা তীর্যক তরঙ্গ বা অনুপ্রস্থ তরঙ্গ (Transcerse wave) ও

২। দীঘল তরঙ্গ বা লম্বিক তরঙ্গ বা অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ (Longitudinal wave)।

আবার তরঙ্গের গতি বিবেচনায় তরঙ্গকে দু’ভাগে ভাগ করা হয়। যথা-

১। চল তরঙ্গ বা অগ্রগামী তরঙ্গ (Progressive wave) ও

২। স্থির তরঙ্গ বা স্থানু তরঙ্গ (Stationary wave)।

প্রশ্ন-৩. তরঙ্গের বৈশিষ্ট্য কী কী? (What are the characteristics of a wave?)

উত্তর : তরঙ্গের বৈশিষ্ট্যগুলো নিচে তুলে ধরা হলো–

i. মাধ্যমের কণাগুলোর সমষ্টিগত পর্যাবৃত্ত কম্পনের ফলে তরঙ্গের সৃষ্টি হয়, কিন্তু মাধ্যমের কণা স্থানান্তরিত হয় না।

ii. তরঙ্গ বেগ মাধ্যমের কণাগুলোর স্পন্দনের বেগ থেকে ভিন্ন হয়।

iii. সব তরঙ্গই শক্তি ও তথ্য সঞ্চয় করে।

iv. তরঙ্গ সৃষ্টির জন্য মাধ্যমে কম্পনের প্রয়োজন হয়।

প্রশ্ন-৪. তরঙ্গ দৈর্ঘ্য কাকে বলে? (What is the wavelength?)

উত্তর : তরঙ্গ সৃষ্টিকারী কোনো কম্পনশীল কণার বা তরঙ্গের উপরস্থ কোনো কণার একটি কম্পন সম্পন্ন হতে যে সময় লাগে, সেই সময়ে তরঙ্গ যে দূরত্ব অতিক্রম করে তাকে তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বলে।

প্রশ্ন-৫. বিস্তার কী? (What is the amplitude?)

উত্তর : তরঙ্গ সঞ্চারণকারী কোন কণা সাম্যাবস্থান থেকে যে কোন একদিকে সর্বাধিক যে দূরত্ব অতিক্রম করে তাকে বিস্তার বলে। বিস্তারকে সাধারণত A বা a সূচিত করা হয়।

প্রশ্ন-৬. কম্পাংক কাকে বলে? (What is called frequency?)

উত্তর : তরঙ্গ সঞ্চারণকারী কোন কণা এক সেকেন্ডে যতগুলো স্পন্দন সম্পন্ন করে তাকে কম্পাংক বলে।

প্রশ্ন-৭. কম্পাংকের একক কি? (What is the unit of frequency?)

উত্তর : কম্পাংকের একক হার্জ (Hz)।

প্রশ্ন-৮। অনুপ্রস্থ তরঙ্গ কাকে বলে? অনুপ্রস্থ তরঙ্গের উদাহরণ

উত্তরঃ যে তরঙ্গ মাধ্যমের কণাগুলোর স্পন্দনের দিকের সাথে সমকোণে অগ্রসর হয়, তাকে অনুপ্রস্থ তরঙ্গ বলে। পানির তরঙ্গ, আলোক তরঙ্গ ইত্যাদি অনুপ্রস্থ তরঙ্গের উদাহরণ।

প্রশ্ন-৯. স্থির তরঙ্গ কাকে বলে?

উত্তর : একই কম্পাঙ্ক ও বিস্তার সম্পন্ন দুটি নিরবিচ্ছিন্ন তরঙ্গ একই সরল রেখা বরাবর বিপরীত দিক হতে আপতিত হলে তরঙ্গদ্বয়ের উপরিপাতনের ফলে যে লব্ধি তরঙ্গ সৃষ্টি হয় তাকে স্থির তরঙ্গ বলে।

প্রশ্ন-১০. তরঙ্গের কম্পাঙ্ক কাকে বলে?

উত্তর : প্রতি সেকেন্ডে যতগুলো পূর্ণ তরঙ্গ সৃষ্টি হয় তাকে তরঙ্গের কম্পাঙ্ক বলে।

প্রশ্ন-১১. যান্ত্রিক তরঙ্গ কী?

উত্তর : জড় মাধ্যমের কণার আন্দোলনের ফলে যে তরঙ্গের সৃষ্টি হয় তাকে যান্ত্রিক তরঙ্গ বলে।

প্রশ্ন-১২. যান্ত্রিক তরঙ্গের উদাহরণ লিখ।

উত্তর : পানির তরঙ্গ, শব্দ তরঙ্গ প্রভৃতি যান্ত্রিক তরঙ্গের উদাহরণ।

প্রশ্ন-১৩. সরল ছন্দিত স্পন্দন কাকে বলে?

উত্তরঃ যদি কোন বস্তুর ত্বরণ একটি নির্দিষ্ট বিন্দু থেকে এর সরণের সমানুপাতিক এবং সর্বদা ঐ বিন্দু অভিমুখী হয়, তাহলে বস্তুর এই গতিকে সরল ছন্দিত স্পন্দন বলে।

প্রশ্ন-১৪. দৃঢ়তার গুণাঙ্ক কাকে বলে?

উত্তর : স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে বস্তুর ব্যবর্তন পীড়ন ও ব্যবর্তন বিকৃতির অনুপাত একটি ধ্রুব সংখ্যা। এই ধ্রুব সংখ্যাকে বস্তুর উপাদানের দৃঢ়তার গুণাঙ্ক বলে।

প্রশ্ন-১৫. বীট কাকে বলে?

উত্তর : সমান বা প্রায় সমান বিস্তারের কিন্তু কম্পাঙ্কের সামান্য পার্থক্য বিশিষ্ট দুটি শব্দ তরঙ্গ একই সময় একই সরলরেখায় একই দিকে সঞ্চালিত হলে এদের উপরিপাতনের ফলে শব্দের তীব্রতার যে পর্যায়ক্রমিক হ্রাস বৃদ্ধি ঘটে তাকে বীট বলে।

প্রশ্ন-১৬. অর্কেস্ট্রা কাকে বলে?

উত্তর : যখন একাধিক বাদ্যযন্ত্র একত্রে বাজিয়ে একটি সমতান অথবা মেলোডি অথবা সনাতন মেলোডি উভয়ই উৎপন্ন করে তখন তাকে অর্কেস্ট্রা বলে।

প্রশ্ন-১৭. ত্রয়ী কাকে বলে?

উত্তরঃ তিনটি শব্দের কম্পাংকের অনুপাত ৪:৫:৬ হলে এরা মিলিত হয়ে একটি মধুর সুর উৎপন্ন করে। একে ত্রয়ী বলে। সা, গা, পা এবং মা,ধা, সা নিয়ে ত্রয়ী গঠিত হয়।

প্রশ্ন-১৮. সমতান কাকে বলে?

উত্তরঃ কতগুলো শব্দ মিলিত হয়ে যদি ঐকতানের সৃষ্টি করে তবে তাকে সমতান বলে।

প্রশ্ন-১৯. স্বরগ্রাম কাকে বলে?

উত্তরঃ ক্রমবর্ধমান কম্পাঙ্কের কতগুলো সমসঙ্গতি সুর, যাদের শেষ সুর আদি সুরের অষ্টক, তাকে স্বরগ্রাম বলে।

প্রশ্ন-২০. স্বর-মাধুর্য কাকে বলে?

উত্তরঃ কতগুলো শব্দ যদি একের পর এক ধ্বনিত হয়ে একটি সুমধুর সুরের সৃষ্টি করে তবে তাকে স্বর-মাধুর্য বা মেলোডি বলে।

প্রশ্ন-২১. সলো বা একক সঙ্গিত কাকে বলে?

উত্তরঃ একটিমাত্র বাদ্যযন্ত্র বাজালে যে সুরের সৃষ্টি হয় বা একই ব্যক্তি সংগীত পরিবেশন করলে যে সংগীত হয় তাকে সলো বলে।

প্রশ্ন-২২. একটি টানা তারের আড় কম্পনের কম্পাঙ্ক কোন কোন বিষয়ের উপর নির্ভর করে?

উত্তরঃ একটি টানা তারের আড় কম্পনের কম্পাঙ্ক নিম্নলিখিত বিষয়ের উপর নির্ভর করে:

i. দৈর্ঘ্য

ii. ব্যাসার্ধ

iii. তারের টান

iv. তারের উপাদানের ঘনত্ব।

প্রশ্ন-২৩. তীক্ষ্ণতা কাকে বলে?

উত্তরঃ যে বৈশিষ্ট্যের দ্বারা সুরযুক্ত শব্দের বা স্বরগ্রামের একই তীব্রতার চড়া শব্দ ও খাদের শব্দের পার্থক্য বোঝা যায় তাকে তীক্ষ্ণতা বলে।

প্রশ্ন-২৪. সুর বিরাম কাকে বলে?

উত্তরঃ দুটি সুরের কম্পাঙ্কের অনুপাতকে সুর বিরাম বলে।

প্রশ্ন-২৫. 1 বেল কাকে বলে?

উত্তরঃ তীব্রতা লেভেল পরিমাপ করা হয় বেল (B) এককে। প্রমাণ তীব্রতা থেকে 10 গুণ তীব্রতা সম্পন্ন কোনো শব্দের তীব্রতা লেভেলকে 1 বেল বলে।

প্রশ্ন-২৬. সংনম্যতা কাকে বলে?

উত্তরঃ কোনো বস্তুর ওপর চারদিক থেকে সমান চাপ প্রয়োগ করলে বস্তুটির আয়তন কমে যায়। বস্তুর এ ধর্মকে সংনম্যতা বলে।

প্রশ্ন-২৭. স্বরসংগতি কাকে বলে?

উত্তরঃ যদি শব্দের কম্পাংকের অনুপাত ৪:৫:৬:৮ হয় অর্থাৎ ত্রয়ীর সাথে এর নিম্নতম কম্পাংকের অষ্টক যুক্ত হয় তবে এক প্রকার শ্রুতিমধুর শব্দের উৎপত্তি হয়। এরূপ সমন্বয়কে স্বরসংগতি বলে।

প্রশ্ন-২৮. সমসঙ্গতি কাকে বলে?

উত্তরঃ দুই বা ততোধিক স্বরের মিলন শ্রুতি মধুর হলে তাকে সমসঙ্গতি বলে।

প্রশ্ন-২৯. টোনিক কাকে বলে?

উত্তরঃ স্বরগ্রামের সবচেয়ে ছোট কম্পাঙ্কের সূচনা সুরকে টোনিক বলে।

প্রশ্ন-৩০. সরল দোল তরঙ্গ কী?

উত্তর : মাধ্যমের কণাগুলো সরল দোল গতিতে কম্পিত হলে যে তরঙ্গের সৃষ্টি হয় তাকে সরল দোল তরঙ্গ বলে।

 

পানির ঢেউ অনুপ্রস্থ তরঙ্গ কেন?

উত্তরঃ পানির ঢেউ অনুপ্রস্থ তরঙ্গ। কারণ, এই তরঙ্গ পানির কণার স্পন্দনের দিকে সাথে সমকোণে অগ্রসর হয় এবং তরঙ্গে পর্যায়ক্রমে তরঙ্গশীর্ষ ও তরঙ্গপাদ থাকে।

সুরযুক্ত শব্দ ও সুরবর্জিত শব্দ বলতে কী বোঝ?

উত্তরঃ শব্দ উৎসের কম্পন নিয়মিত বা পর্যাবৃত্ত হলে যে শব্দের সৃষ্টি হয় তাকে সুরযুক্ত শব্দ বলে। এসব শব্দ শ্রুতি মধুর হয় বলেই তাদেরকে সুরযুক্ত শব্দ বলে। অপরদিকে, উৎসের কম্পন অনিয়মিত বা অপর্যাবৃত্ত হলে যে শব্দের সৃষ্টি হয় তাকে সুরবর্জিত শব্দ বলে। কল-কারখানা, ট্রেন, বাস ইত্যাদির শব্দ সুরবর্জিত।

উৎসদ্বয়ের কম্পাঙ্কের পার্থক্য না হলে বা অনেক বেশি হলে বীট শোনা যায় না কেন?

উত্তরঃ উৎসদ্বয়ের কম্পাঙ্কের পার্থক্য খুব বেশি হলে প্রতি সেকেণ্ডে উৎপন্ন বিট সংখ্যাও খুব বেশি হয়, ফলে তীব্রতার হ্রাস-বৃদ্ধি এত দ্রুত হয়, তা উপলব্ধি করা যায় না। অন্যদিকে কম্পাঙ্কের পার্থক্য না থাকলেও তীব্রতার হ্রাসবৃদ্ধি উপলব্ধি করা যায় না। উভয়ক্ষেত্রেই কানে একটানা শব্দ শোনা যায়।

‘সকল হারমোনিক উপসুর কিন্তু সকল উপসুর হারমোনিক নয়’– ব্যাখ্যা কর।

উত্তরঃ কোন স্বরে বিভিন্ন কম্পাংকের সুর থাকে। এদের মধ্যে যে সুরের কম্পাঙ্ক সবচেয়ে কম তাকে মূল সুর বলে। অন্যান্য সুর যাদের কম্পাঙ্ক মূল সুরের চেয়ে বেশি তাদেরকে উপসুর বলে। আবার উপসুরগুলোর কম্পাঙ্ক যদি মূল সুরের কম্পাঙ্কের সরল গুণিতক হয় তাহলে সেই সকল উপসুরকে বলে সমমেল বা হারমোনিক। সুতরাং বলা যায়, সকল হারমোনিকই উপসুর কিন্তু সকল উপসুর হারমোনিক নয়।

তবলায় আঘাত করলে জোরালো শব্দ সৃষ্টি হয়, আবার দেয়ালে আঘাত করলে ততটা জোরালো শব্দ সৃষ্টি হয় না কেন? ব্যাখ্যা করো।

উত্তরঃ আমরা অর্থবহ যেসব শব্দ শুনি তার বেশিরভাগই অনেকগুলো কম্পাঙ্কের সমন্বয়ে সৃষ্টি। কোনো বস্তুর নিজস্ব কম্পাঙ্ক আর তার উপর আরোপিত পর্যাবৃত্ত স্পন্দনের কম্পাঙ্ক সমান হলে বস্তুটি সর্বোচ্চ বিস্তার সহকারে কম্পিত হয় এবং জোরালো শব্দ সৃষ্টি হয়। তবলায় আঘাত করলে তবলার নিজস্ব কম্পাঙ্ক এবং তার উপর আরোপিত পর্যাবৃত্ত স্পন্দনের কম্পাঙ্ক সমান হয় বলে তবলায় আঘাত করলে জোরালো শব্দ সৃষ্টি হয়। অপর দিকে দেয়ালে আঘাত করলে দেয়ালের নিজস্ব কম্পাঙ্ক ও তার উপর আরোপিত পর্যাবৃত্ত কম্পনের কম্পাঙ্ক সমান হয় না বলে দেয়ালে আঘাত করলে ততটা জোরালো শব্দ সৃষ্টি হয় না।

অনুনাদ আরোপিত কম্পন কিন্তু আরোপিত কম্পন অনুনাদ নয় ব্যাখ্যা কর।

উত্তরঃ একটি পর্যাবৃত্ত বল প্রয়োগ করে কোন বস্তুকে কম্পিত করলে বস্তুটি প্রথমে তার নিজস্ব স্বাভাবিক কম্পাঙ্কে কম্পিত হওয়ার চেষ্টা করে। কিন্তু ধীরে ধীরে দেখা যাবে যে, বস্তুটি পর্যাবৃত্ত বলের কম্পাঙ্ক অনুযায়ী স্পন্দিত হচ্ছে। বস্তুটির স্বাভাবিক কম্পাঙ্ক যাই হোক না কেন, পর্যাবৃত্ত বলটি যতক্ষণ ক্রিয়াশীল থাকে বস্তুটিও পর্যাবৃত্ত বলের কম্পাঙ্ক অনুসারে কম্পিত হবে। এ ধরনের কম্পনকে আরোপিত কম্পন বলে।

অন্যদিকে অনুনাদ বিশেষ ধরনের আরোপিত কম্পন। বস্তুর নিজস্ব কম্পাঙ্ক এবং তার উপর আরোপিত পর্যাবৃত্ত স্পন্দনের কম্পাঙ্ক সমান হলে বস্তুটি সর্বোচ্চ বিস্তার সহকারে কম্পিত হতে থাকে। এ ধরনের কম্পনকে অনুনাদ বলে। সুতরাং সকল অনুনাদই আরোপিত কম্পন কিন্তু সকল আরোপিত কম্পন অনুনাদ নয়।

পরবশ কম্পন ও অনুনাদের মধ্যে পার্থক্য ব্যাখ্যা কর।

উত্তর : সাধারণ পরবশ কম্পনের ক্ষেত্রে আরোপিত কম্পাঙ্ক ও বস্তুর স্বাভাবিক কম্পাঙ্ক সমান নাও হতে পারে। কিন্তু অনুনাদের ক্ষেত্রে আরোপিত কম্পাঙ্ক বস্তুটির স্বাভাবিক কম্পাঙ্কের সমান হয়। তাই এক্ষেত্রে বস্তুটি সর্বোচ্চ বিস্তার সহকারে কম্পিত হতে থাকে।

অনুপ্রস্থ তরঙ্গ এবং অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গের পার্থক্য কী?

উত্তরঃ অনুপ্রস্থ তরঙ্গ এবং অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গের পার্থক্য নিম্নরূপ–

অনুপ্রস্থ তরঙ্গ

• এই তরঙ্গ জড় মাধ্যমের কণাগুলির কম্পনের দিক তরঙ্গ প্রবাহের দিকের সমকোণী হয়।
• তরঙ্গ প্রবাহে মাধ্যমে তরঙ্গ শীর্ষ এবং তরঙ্গ পাদ সৃষ্টি হয়।
• মাধ্যমে এর সমবর্তন বা পোলারায়ণ ঘটে।

অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ

• এই তরঙ্গ জড় মাধ্যমের কণাগুলির কম্পনের দিক তরঙ্গ প্রবাহের দিকের সমান্তরাল হয়।
• তরঙ্গ প্রবাহে মাধ্যমে সংকোচন ও প্রসারণ সৃষ্টি হয়।
• মাধ্যমে এর সমবর্তন বা পোলারায়ণ ঘটে না।