মূল ধারণা
তরঙ্গ পদার্থ না বয়ে শক্তি বহন করে। এর দ্রুতি, কম্পাঙ্ক ও তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরস্পর যুক্ত, এবং তার ও নলের তরঙ্গ নির্দিষ্ট কম্পাঙ্কে স্থির তরঙ্গ গঠন করে।
- তরঙ্গের দ্রুতি v = fλ। দ্রুতি মাধ্যম ঠিক করে, তাই কম্পাঙ্ক বদলালে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বদলায়। 20 °C-এ বাতাসে শব্দ প্রায় 343 m/s বেগে চলে।
- দুই প্রান্তে আটকানো তার বা দুই প্রান্ত খোলা নলের হারমোনিক f_n = nv ÷ 2L। এক প্রান্ত বন্ধ নলে শুধু বিজোড় হারমোনিক থাকে, f_n = nv ÷ 4L।
- কাছাকাছি দুটি কম্পাঙ্ক পার্থক্য কম্পাঙ্ক |f₁ − f₂|-এ স্বরকম্প তৈরি করে।
- ডেসিবেলে শব্দমাত্রা লগারিদমীয়: প্রতি +10 dB মানে তীব্রতা দশ গুণ, আর বিন্দু উৎস থেকে দূরত্বের বর্গ অনুসারে তীব্রতা কমে।
মূল সমীকরণ
v = fλf_n = nv ÷ 2L (string, open pipe)f_n = nv ÷ 4L, n odd (closed pipe)f_beat = |f₁ − f₂|β = 10 log₁₀(I ÷ I₀)f′ = f(v ± v_o) ÷ (v ∓ v_s)d sin θ = mλ
সমাধান করা উদাহরণ
এক প্রান্ত বন্ধ একটি নলের দৈর্ঘ্য 0.50 m (v = 343 m/s)। এর মূল কম্পাঙ্ক f₁ = v ÷ 4L = 343 ÷ 2.0 = 172 Hz। পরবর্তী অনুনাদ তৃতীয় হারমোনিক, 3 × 172 = 515 Hz, কারণ বন্ধ নলে জোড় হারমোনিক নেই।
সাধারণ ভুল
- এক প্রান্ত বন্ধ নলের জন্য খোলা নলের সূত্র ব্যবহার করা।
- ডেসিবেলকে রৈখিক স্কেল ভাবা। 60 dB, 30 dB-র দ্বিগুণ নয়, 1000 গুণ তীব্র।
- ডপলার সূত্রে চিহ্ন গুলিয়ে ফেলা। শ্রোতার দিকে এগিয়ে আসা উৎস কম্পাঙ্ক বাড়ায়।
অনুশীলন
এই বিষয়ের অনুশীলন প্রশ্ন দিয়ে নিজেকে যাচাই করুন: তরঙ্গ ও শব্দ