শব্দ আমাদের জীবনে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। কান আমাদের ইন্দ্রিয় অঙ্গগুলির মধ্যে একটি আমাদের চারপাশের জগতকে শোনার ক্ষমতা দেয়। তথ্য ভাগ করে নেওয়ার জন্য, শিল্প তৈরি করতে, মানুষের সাথে মিথস্ক্রিয়া করতে, কাজের সময়সূচী নিয়ন্ত্রণ করতে এবং জীবনের অন্যান্য অগণিত দিকগুলির জন্য শব্দ অত্যাবশ্যক।
আসুন বুঝতে পারি:
একটি রাবার ব্যান্ড নিন এবং এটি পেন্সিল বক্সের লম্বা পাশে রাখুন। বাক্স এবং প্রসারিত রাবারের মধ্যে দুটি পেন্সিল ঢোকান। এখন মাঝখানে কোথাও রাবার ব্যান্ডটি প্লাক করুন। আপনি কি পালন করেন?
যখন একটি শক্তভাবে প্রসারিত ব্যান্ড প্লাক করা হয়, তখন এটি কম্পন করে এবং শব্দ উৎপন্ন করে । যখন এটি কম্পন বন্ধ করে, এটি শব্দ উৎপন্ন করে না। কোনো বস্তুর এদিক ওদিক বা পেছনের গতিকে কম্পন বলে।
মানুষের মধ্যে, শব্দটি ভয়েস বক্স বা স্বরযন্ত্র দ্বারা উত্পাদিত হয় । আপনার আঙ্গুলগুলি গলায় রাখুন এবং একটি শক্ত বাম্প খুঁজুন যা আপনি গিলে ফেলার সময় সরে যাচ্ছে বলে মনে হয়। শরীরের এই অংশটি ভয়েস বক্স নামে পরিচিত। দুটি ভোকাল কর্ড ভয়েস বক্স জুড়ে এমনভাবে প্রসারিত হয় যে এটি বায়ু চলাচলের জন্য তাদের মধ্যে একটি সরু চেরা ছেড়ে দেয়। ফুসফুস যখন চেরা দিয়ে বাতাসকে জোর করে, তখন ভোকাল কর্ডগুলি কম্পন করে, শব্দ উৎপন্ন করে। ভোকাল কর্ডের সাথে সংযুক্ত পেশীগুলি কর্ডগুলিকে শক্ত বা আলগা করতে পারে।
পুরুষ, নারী ও শিশুদের কণ্ঠস্বর আলাদা কেন?
কারণ পুরুষদের ভোকাল কর্ড প্রায় 20 মিমি লম্বা হয়। মহিলাদের মধ্যে, এইগুলি প্রায় 5 মিমি ছোট। শিশুদের খুব ছোট ভোকাল কর্ড আছে।
আমরা আমাদের কান দিয়ে শব্দ শুনতে পাই। কানের বাইরের অংশের আকৃতি ফানেলের মতো। যখন শব্দ আমাদের কানে প্রবেশ করে, তখন এটি একটি খালের নীচে ভ্রমণ করে যার শেষে একটি পাতলা শক্তভাবে প্রসারিত ঝিল্লি যাকে কানের পর্দা বলা হয়। শব্দ কম্পন কানের পর্দা কম্পিত করে তোলে। কানের পর্দা ভিতরের কানে কম্পন পাঠায় যা মস্তিষ্কে সংকেত পাঠায় এবং আমরা এভাবেই শুনতে পাই।
শব্দের প্রচারের জন্য একটি মাধ্যম প্রয়োজন। এটি শূন্যতায় ভ্রমণ করতে পারে না। এই কারণেই মহাকাশ বা চাঁদ যেখানে বায়ুমণ্ডল নেই সেখানে দুজন নভোচারী একে অপরের কথা শুনতে পান না। শব্দ কঠিন, তরল এবং গ্যাসে ভ্রমণ করতে পারে। এর গতি কঠিন পদার্থে বেশি, তরলে কম এবং গ্যাসেও কম। উদাহরণস্বরূপ, লোহাতে শব্দের গতি প্রায় 5000 m/s, জলে এটি প্রায় 1500 m/s এবং বাতাসে, এটি প্রায় 330 m/s। এই কি বোঝায়? এটি বোঝায় যে কণাগুলি যত কাছে থাকে তত দ্রুত শব্দ ভ্রমণ করতে পারে।
আসুন দেখি কিভাবে শব্দ একটি মাধ্যমে ভ্রমণ করে।
কল্পনা করুন আপনি একটি স্পিকারের মাধ্যমে গান শুনছেন। কিভাবে স্পিকার থেকে শব্দ আপনার কানে পৌঁছায়? একটি শব্দ শক্তির একটি রূপ যা ভ্রমণের জন্য উপাদান প্রয়োজন। শব্দ বায়ু কণার তরঙ্গ বা ব্যাঘাত হিসাবে ভ্রমণ করে। মিউজিক বাজলে স্পিকার কম্পিত হয়। যখন সঙ্গীত বন্ধ থাকে, বাতাসের স্তরগুলি স্থির থাকে, কিন্তু যখন স্পিকার চালু থাকে, তখন কম্পন বাতাসের এই স্তরগুলিকে বিরক্ত করে। কণাগুলো কম্পনশীল বস্তু থেকে কানের দিকে যায় না। কম্পনশীল বস্তুর সংস্পর্শে থাকা মাধ্যমের একটি কণা প্রথমে তার ভারসাম্য অবস্থান থেকে স্থানচ্যুত হয়। এটি তখন সংলগ্ন কণার উপর একটি বল প্রয়োগ করে। যার ফলে সংলগ্ন কণাটি তার বিশ্রামের অবস্থান থেকে স্থানচ্যুত হয়। সংলগ্ন কণাকে স্থানচ্যুত করার পর প্রথম কণাটি তার আসল অবস্থানে ফিরে আসে। এই প্রক্রিয়াটি মাঝারিভাবে চলতে থাকে যতক্ষণ না শব্দ আপনার কানে পৌঁছায়। এটি একটি মাধ্যমে শব্দের প্রচারের সময় ঘটে, তাই শব্দকে একটি তরঙ্গ হিসাবে কল্পনা করা যেতে পারে।
যখন একটি কম্পনশীল বস্তু সামনের দিকে অগ্রসর হয়, তখন এটি তার সামনের বাতাসকে ধাক্কা দেয় এবং সংকুচিত করে উচ্চ চাপের একটি অঞ্চল তৈরি করে। এই অঞ্চলকে কম্প্রেশন (C) বলা হয়। এই কম্প্রেশন কম্পনশীল বস্তু থেকে দূরে সরে যেতে শুরু করে। যখন কম্পনশীল বস্তুটি পিছনের দিকে সরে যায়, তখন এটি একটি নিম্নচাপের অঞ্চল তৈরি করে যাকে বিরলতা (R) বলা হয়। বস্তুটি দ্রুত গতিতে এগিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে বাতাসে সংকোচন এবং বিরলতার একটি সিরিজ তৈরি হয়। এগুলি শব্দ তরঙ্গ তৈরি করে যা মাধ্যমের মাধ্যমে প্রচারিত হয়। কম্প্রেশন হল উচ্চ চাপের অঞ্চল এবং বিরলতা হল নিম্নচাপের অঞ্চল। প্রদত্ত আয়তনে একটি মাধ্যমের কণার সংখ্যার সাথে চাপ সম্পর্কিত। একটি সম্পূর্ণ থেকে এবং সামনের গতি একটি কম্প্রেশন এবং একটি বিরলতা গঠন করে যা একসাথে একটি তরঙ্গ গঠন করে। এই তরঙ্গ যেখানে মাধ্যমটির কণাগুলি শব্দের প্রচারের দিকে তাদের গড় অবস্থান সম্পর্কে কম্পন করে তাকে একটি অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ বলে।
তরঙ্গ সম্পর্কিত কিছু পদ:
1) প্রশস্ততা: একটি মাধ্যমের কণার গড় অবস্থানের উভয় পাশে সর্বাধিক স্থানচ্যুতিকে একটি তরঙ্গের প্রশস্ততা বলে। এটি a অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং এর SI ইউনিট মিটার।
2) সময়কাল: মাধ্যমের একটি কণা কম্পন সম্পূর্ণ করতে যে সময় নেয় তাকে তরঙ্গের সময়কাল বলে। এটি T অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং এর SI ইউনিট দ্বিতীয়।
3) ফ্রিকোয়েন্সি: এক সেকেন্ডে মাধ্যমের একটি কণা দ্বারা যে কম্পন তৈরি হয় তাকে তরঙ্গের কম্পাঙ্ক বলে। এটি f অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং এর SI ইউনিট দ্বিতীয় -1 বা হার্টজ(Hz)।
টাইম টি-তে, তরঙ্গের সংখ্যা = 1, তাই 1 সেকেন্ডে তরঙ্গ বা কম্পাঙ্কের সংখ্যা
\(f = \frac{1}{T}\)
4) তরঙ্গদৈর্ঘ্য: মাঝারি কণার কম্পনের এক সময় তরঙ্গ দ্বারা ভ্রমণ করা দূরত্বকে এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য বলা হয় এবং λ প্রতীক দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এর SI ইউনিট হল মিটার। একটি অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গে, দুটি পরপর সংকোচন বা দুটি পরপর বিরলতার মধ্যে দূরত্ব এক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সমান।
প্রতি সেকেন্ডে (20 Hz) প্রায় 20 কম্পনের কম ফ্রিকোয়েন্সিগুলির শব্দ মানুষের কান দ্বারা সনাক্ত করা যায় না। এই ধরনের ধ্বনিকে অশ্রাব্য বলা হয়। উপরের দিকে, প্রতি সেকেন্ডে (20 kHz) প্রায় 20,000 কম্পনের চেয়ে বেশি ফ্রিকোয়েন্সিগুলির শব্দগুলিও মানুষের কানে শ্রবণযোগ্য নয়। এইভাবে, মানুষের কানের জন্য, শ্রবণযোগ্য ফ্রিকোয়েন্সিগুলির পরিসর মোটামুটি 20 থেকে 20,000 Hz পর্যন্ত। কুকুরের মতো কিছু প্রাণী 20,000 Hz-এর বেশি ফ্রিকোয়েন্সির শব্দ শুনতে পারে।
আমাদের নিজস্ব স্ট্রিং টেলিফোন তৈরি করা যাক।
প্রয়োজনীয় উপাদান: 2 কাগজের কাপ, 2 ফুটের চারপাশে স্ট্রিংয়ের টুকরো, কাগজের কাপে একটি গর্ত করতে পেরেক
1. প্রতিটি কাগজের কাপের নীচে একটি ছোট গর্ত করতে পেরেক ব্যবহার করুন
2. কাপের মধ্য দিয়ে স্ট্রিংটি টানুন এবং একটি গিঁট বাঁধুন। শব্দটি আরও দূরে যেতে সাহায্য করার জন্য একটি দীর্ঘ স্ট্রিং ব্যবহার করুন
3. একজন ব্যক্তি তাদের কানের কাছে ফোন ধরে রাখতে পারে এবং অন্য ব্যক্তি অন্য কাপে কথা বলতে পারে। স্ট্রিংটি শক্ত রাখুন বা শব্দ তরঙ্গ সঠিকভাবে ভ্রমণ করবে না।
এটা কিভাবে কাজ করে?
শব্দ যখন বাতাসে কম্পন সৃষ্টি করে তখন শব্দ তরঙ্গ তৈরি হয়। এই কার্যকলাপে, আপনার ভয়েস কাপের ভিতরের বাতাসকে কম্পিত করে, যা তারপর কাপের নীচে স্থানান্তরিত হয়। কাপের নীচের অংশ শব্দ তরঙ্গগুলিকে স্ট্রিং এবং অন্য কাপে প্রেরণ করে।
