offSchoolবেটা

পদার্থবিজ্ঞান · অধ্যায় ৭ · টপিক ২

তরঙ্গের প্রকারভেদ এবং বৈশিষ্ট্য

পড়ার নোট

পানিতে ঢিল ছুড়লে চারদিকে ঢেউ ছড়ায়, ঘরে বাতি জ্বালালে আলো ছড়ায়, কথার শব্দ এক জায়গা থেকে অন্য জায়গায় যায়; সবই তরঙ্গ। কোনো রাশির মানের বিচ্যুতি বা আন্দোলন যদি সময়ের সাথে স্থানান্তরিত হয়, তবে সেই আন্দোলনকে তরঙ্গ বলে। পরপর আন্দোলনের পুনরাবৃত্তিতে তৈরি তরঙ্গকে তরঙ্গদল বলে।

মাধ্যম অনুযায়ী প্রকার

  • যান্ত্রিক তরঙ্গ: প্রবাহের জন্য বায়বীয়, তরল বা কঠিন মাধ্যম লাগে; মাধ্যমের কণাগুলো প্রবাহে অংশ নেয়। যেমন পানির ঢেউ, শব্দ।
  • তাড়িতচৌম্বক তরঙ্গ: বৈদ্যুতিক ও চৌম্বক ক্ষেত্রের পর্যাবৃত্ত আন্দোলন; কোনো মাধ্যম লাগে না। যেমন আলো, গামা রশ্মি, মাইক্রোওয়েভ।

কম্পনের দিক অনুযায়ী প্রকার

  • অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ: মাধ্যমের কণার কম্পনের দিক ও তরঙ্গের বেগের দিক একই; সংকোচন ও প্রসারণের মাধ্যমে এগোয়। যেমন স্প্রিংয়ের সংকোচন তরঙ্গ, শব্দ।
  • অনুপ্রস্থ তরঙ্গ: কণার কম্পনের দিক তরঙ্গের বেগের সাথে লম্ব। যেমন দড়িতে ঝাঁকুনির তরঙ্গ, পানির ঢেউ।

তরঙ্গের বৈশিষ্ট্য

  1. মাধ্যমের কণাগুলো নিজ অবস্থানে থেকে শুধু স্পন্দিত হয়, তরঙ্গের সাথে সরে যায় না (শুধু যান্ত্রিক তরঙ্গে)।
  2. তরঙ্গ শক্তি বহন করে; প্রবাহিত শক্তি বিস্তারের বর্গের সমানুপাতিক, তাই বিস্তার দ্বিগুণ হলে শক্তি চার গুণ।
  3. প্রতিটি তরঙ্গের বেগ আছে, যা মাধ্যমের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে; বাতাসে শব্দের বেগ 330 m/s, পানিতে 1493 m/s।
  4. তরঙ্গের প্রতিফলন ও প্রতিসরণ হয়; প্রতিধ্বনি হলো প্রতিফলিত শব্দ।
  5. দুটি তরঙ্গ একই বিন্দুতে মিলে একে অপরকে বড় করতে বা নিঃশেষ করতে পারে; একে উপরিপাতন বলে।

উদাহরণ: নিচের তরঙ্গগুলো শ্রেণিবিভাগ করো।

তরঙ্গমাধ্যম লাগে?ধরন
বাঁশির শব্দহ্যাঁযান্ত্রিক, অনুদৈর্ঘ্য
পুকুরের ঢেউহ্যাঁযান্ত্রিক, অনুপ্রস্থ
সূর্যের আলোনাতাড়িতচৌম্বক
টানটান দড়ির ঝাঁকুনিহ্যাঁযান্ত্রিক, অনুপ্রস্থ

সূর্যের আলো মহাশূন্যের প্রায় শূন্য স্থান পেরিয়ে আসে, তাই এর মাধ্যম লাগে না।

সাধারণ ভুল হলো ভাবা যে পানির ঢেউয়ের সাথে পানিও ভেসে যায়। ঢেউয়ে ভাসমান পাতা শুধু ওঠানামা করে; শক্তি এগোয়, পানির কণা নিজ জায়গায় স্পন্দিত হয়।

মনে রাখো: তরঙ্গ হলো আন্দোলনের স্থানান্তর; যান্ত্রিক তরঙ্গে মাধ্যম লাগে, তাড়িতচৌম্বক তরঙ্গে লাগে না, আর কম্পন বেগের দিকে হলে অনুদৈর্ঘ্য, লম্বভাবে হলে অনুপ্রস্থ তরঙ্গ।

২০২৬ সালের NCTB পাঠ্যবই অনুসরণ করে লেখা।

চালিয়ে দেখো

  • দড়িতে তরঙ্গের কম্পাঙ্ক ও তরঙ্গদৈর্ঘ্যচালিয়ে দেখো

    একটি আমগাছে বাঁধা লম্বা দড়ির এক প্রান্তে হাত দিয়ে নির্দিষ্ট হারে ঝাঁকুনি দিয়ে তরঙ্গ সৃষ্টি করা হচ্ছে। এই দড়িতে তরঙ্গের বেগ ৪ m/s। শুরুতে প্রতি সেকেন্ডে ২ বার ঝাঁকুনি দিলে (কম্পাঙ্ক ২ Hz) তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্য হয় ২ m। যদি ঝাঁকুনির কম্পাঙ্ক দ্বিগুণ করে ৪ Hz করা হয়, তবে তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত হবে?

অনুশীলনের প্রশ্ন

  1. বিদ্যালয়ের প্রাত্যহিক সমাবেশে মাইকে যখন প্রধান শিক্ষকের বক্তব্য প্রচারিত হয়, তখন বাতাসে শব্দ কোন ধরনের তরঙ্গ হিসেবে সঞ্চালিত হয় এবং বাতাসের কণাগুলোর স্পন্দনের দিক কেমন হয়?

    1. ক

      অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ, এবং বাতাসের কণাগুলো তরঙ্গের প্রবাহের দিকের সমান্তরালে স্পন্দিত হয়

    2. খ

      অনুপ্রস্থ তরঙ্গ, এবং বাতাসের কণাগুলো তরঙ্গের প্রবাহের দিকের সাথে সমকোণে স্পন্দিত হয়

    3. গ

      তড়িৎচৌম্বক তরঙ্গ, যার সঞ্চালনের জন্য কোনো বায়বীয় মাধ্যমের কণার প্রয়োজন হয় না

    4. ঘ

      অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ, তবে বাতাসের কণাগুলো তরঙ্গের প্রবাহের দিকের সাথে সমকোণে স্পন্দিত হয়

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    ক) অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ, এবং বাতাসের কণাগুলো তরঙ্গের প্রবাহের দিকের সমান্তরালে স্পন্দিত হয়

    1. শব্দ একটি যান্ত্রিক অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ (longitudinal wave), যা সঞ্চালনের জন্য জড় মাধ্যমের প্রয়োজন হয়।
    2. অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গে মাধ্যমের কণাগুলো তরঙ্গের গতির অভিমুখ বা প্রবাহের দিকের সমান্তরালে পর্যায়ক্রমে সংকোচন (compression) ও প্রসারণের (rarefaction) মাধ্যমে স্পন্দিত হয়।
  2. পুকুরের পানিতে তরঙ্গ ছড়িয়ে পড়লে একটি ভাসমান কর্ক নিজের অবস্থানের কাছে ওঠানামা করে, কিন্তু তরঙ্গের সঙ্গে পাড়ে চলে যায় না। এর কারণ কী?

    1. ক

      তরঙ্গ পদার্থ স্থানান্তর করে, শক্তি স্থানান্তর করে না।

    2. খ

      তরঙ্গ শক্তি ও পদার্থ উভয়ই স্থায়ীভাবে স্থানান্তর করে।

    3. গ

      তরঙ্গ শক্তি স্থানান্তর করে, পদার্থের স্থায়ী স্থানান্তর ঘটায় না।

    4. ঘ

      তরঙ্গ শক্তি বা পদার্থ কোনোটিই স্থানান্তর করে না।

    উত্তর ও ব্যাখ্যা
    সঠিক উত্তর:

    গ) তরঙ্গ শক্তি স্থানান্তর করে, পদার্থের স্থায়ী স্থানান্তর ঘটায় না।

    1. তরঙ্গ চলার সময় মাধ্যমের কণাগুলো সাম্যাবস্থানের কাছে স্পন্দিত হয়। এই স্পন্দনের ফলে কর্ক ওঠানামা করে।
    2. তরঙ্গের মাধ্যমে শক্তি এক স্থান থেকে অন্য স্থানে যায়, কিন্তু মাধ্যমের পদার্থের স্থায়ী স্থানান্তর ঘটে না।

এই টপিক নিয়ে প্রশ্ন আছে?

মেন্টরকে বাংলায় বা ইংরেজিতে জিজ্ঞেস করো, বা খাতার ছবি দাও। সিমুলেশন চালিয়ে বুঝিয়ে দেবে।

মেন্টরকে জিজ্ঞেস করো