তরঙ্গ সংক্রান্ত কয়েকটি সংজ্ঞা (Some Definitions Related to Waves)

তরঙ্গ (Wave)

সংজ্ঞা (Definition): তরঙ্গ হল একটি কম্পন বা অশান্তি যা স্থান ও সময়ের মাধ্যমে শক্তি স্থানান্তরিত করে। (A wave is a disturbance or oscillation that transfers energy through space and time.)

উদাহরণ (Example): শব্দ তরঙ্গ, আলো তরঙ্গ, পানি তরঙ্গ। (Sound waves, light waves, water waves.)

তরঙ্গ দৈর্ঘ্য (Wavelength, λ)

সংজ্ঞা (Definition): তরঙ্গ দৈর্ঘ্য হল দুটি ধারাবাহিক শীর্ষ বা গর্তের মধ্যে দূরত্ব। (Wavelength is the distance between two consecutive crests or troughs of a wave.)

উদাহরণ (Example): আলোর তরঙ্গের ক্ষেত্রে, বিভিন্ন রঙের আলোর তরঙ্গ দৈর্ঘ্য ভিন্ন হয়। (In the case of light waves, different colors of light have different wavelengths.)

বার্তা (Frequency, f)

সংজ্ঞা (Definition): বার্তা হল প্রতি সেকেন্ডে উৎপন্ন তরঙ্গের সংখ্যা, এটি হার্জ (Hz) এ পরিমাপ করা হয়। (Frequency is the number of waves produced per second, measured in Hertz (Hz).)

উদাহরণ (Example): একটি রেডিও স্টেশনের বার্তা যদি ১০০ MHz হয়, তবে তা প্রতি সেকেন্ডে ১০০ মিলিয়ন তরঙ্গ উৎপন্ন করে। (If a radio station’s frequency is 100 MHz, it produces 100 million waves per second.)

তরঙ্গের গতি (Wave Speed, v)

সংজ্ঞা (Definition): তরঙ্গের গতি হল তরঙ্গের মাধ্যমে একটি নির্দিষ্ট সময়ে কত দূরত্ব অতিক্রম করা হয়। এটি তরঙ্গ দৈর্ঘ্য (λ) এবং বার্তার (f) গুণফল দ্বারা নির্ধারিত হয়, v = λ * f। (Wave speed is the distance a wave travels in a given amount of time. It is determined by the product of wavelength (λ) and frequency (f), v = λ * f.)

উদাহরণ (Example): আলোর গতি শূন্যস্থানে প্রায় ৩ x ১০⁸ মিটার/সেকেন্ড। (The speed of light in a vacuum is approximately 3 x 10⁸ meters/second.)

শীর্ষ (Crest)

সংজ্ঞা (Definition): শীর্ষ হল একটি তরঙ্গের সর্বোচ্চ বিন্দু। (Crest is the highest point of a wave.)

উদাহরণ (Example): পানির তরঙ্গের ক্ষেত্রে, পানির উচ্চতম বিন্দুটি হল শীর্ষ। (In the case of water waves, the highest point of the water is the crest.)

গর্ত (Trough)

সংজ্ঞা (Definition): গর্ত হল একটি তরঙ্গের সর্বনিম্ন বিন্দু। (Trough is the lowest point of a wave.)

উদাহরণ (Example): পানির তরঙ্গের ক্ষেত্রে, পানির নিম্নতম বিন্দুটি হল গর্ত। (In the case of water waves, the lowest point of the water is the trough.)

প্রকরণ (Amplitude, A)

সংজ্ঞা (Definition): প্রকরণ হল তরঙ্গের শীর্ষ বা গর্ত থেকে মাধ্যমের সমানুপাতিক অবস্থান পর্যন্ত দূরত্ব। এটি তরঙ্গের শক্তির একটি পরিমাপ। (Amplitude is the distance from the crest or trough to the equilibrium position of the medium. It is a measure of the wave’s energy.)

উদাহরণ (Example): উচ্চ প্রকরণের শব্দ তরঙ্গগুলি উচ্চ তীব্রতা বা আওয়াজ তৈরি করে। (Sound waves with higher amplitude produce louder sounds.)

প্রতিফলন (Reflection)

সংজ্ঞা (Definition): প্রতিফলন হল তরঙ্গ একটি প্রতিবন্ধকের সাথে ধাক্কা খেয়ে ফিরে আসা। (Reflection is when a wave hits a barrier and bounces back.)

উদাহরণ (Example): দেয়ালের সাথে ধাক্কা খেয়ে শব্দের প্রতিধ্বনি শোনা যায়। (An echo is heard when sound waves bounce back from a wall.)

অপবর্তন (Refraction)

সংজ্ঞা (Definition): অপবর্তন হল তরঙ্গ একটি মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমে প্রবেশ করার সময় দিক পরিবর্তন করা। (Refraction is the change in direction of a wave as it passes from one medium to another.)

উদাহরণ (Example): পানিতে একটি পেন্সিল আংশিক ডুবিয়ে দিলে তা ভাঙ্গা মনে হয়, কারণ আলো পানির মধ্যে প্রবেশ করার সময় অপবর্তিত হয়। (A pencil partially submerged in water appears bent due to the refraction of light.)

বিচ্ছুরণ (Diffraction)

সংজ্ঞা (Definition): বিচ্ছুরণ হল তরঙ্গ একটি বাধা বা ফাঁকের চারপাশে বাঁকানো। (Diffraction is the bending of waves around obstacles or through gaps.)

উদাহরণ (Example): একটি সরু ফাঁকের মধ্য দিয়ে আলো চলাচল করলে তা ছড়িয়ে পড়ে। (Light spreads out when passing through a narrow slit.)

হস্তক্ষেপ (Interference)

সংজ্ঞা (Definition): হস্তক্ষেপ হল দুটি বা ততোধিক তরঙ্গের মিলিত হয়ে একটি নতুন তরঙ্গ গঠন করা। (Interference is the formation of a new wave when two or more waves meet.)

উদাহরণ (Example): পানিতে দুটি তরঙ্গের মিলিত হয়ে বড় তরঙ্গ বা ছোট তরঙ্গ গঠন করা। (The formation of larger or smaller waves when two water waves meet.)

তরঙ্গ সংক্রান্ত কয়েকটি সংজ্ঞা 

Some definitions relating waves

তরঙ্গ সংক্রান্ত কয়েকটি রাশির সংজ্ঞা নিম্নে দেয়া হল : 

(১) পূর্ণ কম্পন (Complete oscillation) : কম্পমান বস্তু একটি বিন্দু হতে যাত্রা শুরু করে আবার একই দিক হতে সে বিন্দুতে ফিরে এলে একে পূর্ণ কম্পন বলে।

(খ) তরঙ্গ দৈর্ঘ্য (Wave length) : তরঙ্গ সৃষ্টিকারী কোন কম্পনশীল কণার একটি পূর্ণ কম্পন সম্পন্ন করতে যে সময় লাগে, ঐ সময়ে তরঙ্গ যে দূরত্ব অতিক্রম করে তাকে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বলে। 

তরঙ্গের উপরিস্থিত পরপর দুটি সমদশাসম্পন্ন কণার ন্যূনতম দূরত্বই হল তরঙ্গ দৈর্ঘ্য। একে $\lambda$ দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

 আড় তরঙ্গে ক্ষেত্রে পরপর দুটি তরঙ্গশীর্ষ বা পরপর দুটি তরঙ্গ পাদ-এর মধ্যবর্তী দূরত্বকে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বলে। চিত্র ১৭.৭-এ AE বা BF বা CG আড় তরঙ্গের ক্ষেত্রে তরঙ্গ দৈর্ঘ্য এবং চিত্র ১৭.৪-এ RR‘ বা CC‘ লম্বিক তরঙ্গের ক্ষেত্রে তরঙ্গ দৈর্ঘ্য।

কোন একটি মাধ্যমে বিভিন্ন শব্দের তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বিভিন্ন। একই শব্দের তরঙ্গ বিভিন্ন মাধ্যমেও বিভিন্ন।

(গ) কম্পাঙ্ক বা স্পন্দন সংখ্যা (Frequency) : কোন একটি কম্পমান বস্তু বা কণা এক সেকেণ্ডে যতগুলো পূর্ণ কম্পন সম্পন্ন করে তাকে তাঁর কম্পাঙ্ক বা স্পন্দন সংখ্যা বলে।

কম্পাঙ্ক $\eta$ বা $f$ দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

কোন বস্তু বা কণা t সময়ে N সংখ্যক কম্পন সম্পন্ন করলে কম্পাঙ্ক, $f$ বা n = $\frac{N}{t}$

কম্পাঙ্কের একককে হার্টজ (Hertz সংক্ষেপে Hz) বলে। অনেক সময় সাইকেল/সেকেণ্ড (cs^-1) এককও ব্যবহার করা হয়।

(ঘ) দোলনকাল বা পর্যায়কাল (Time period) : কোন একটি কম্পমান বস্তু একটি পূর্ণ কম্পন সম্পন্ন করতে যে সময় নেয়, তাকে এর দোলনকাল বা পর্যায়কাল বলে। 

একে T দ্বারা প্রকাশ করা হয়। মনে করি t সেকেন্ডে একটি উৎস Nটি পূর্ণ কম্পন সম্পন্ন করে।

:- দোলন কাল, $T=\frac{t}{N}$ এবং কম্পাঙ্ক,  $n=\frac{N}{t}$

চিত্র ১৭.৭-এ তরঙ্গের B হতে F বা D হতে H-এ যেতে ব্যয়িত সময়ই পর্যায়কাল বা দোলনকাল। 

বিভিন্ন তরঙ্গের পর্যায়কাল বা কম্পাঙ্ক একই মাধ্যমে বিভিন্ন। কিন্তু একই তরঙ্গের কম্পাঙ্ক বা পর্যায়কাল বিভিন্ন মাধ্যমে সমান।

(ঙ) বিস্তার (Amplitude) : কোন একটি কম্পমান বস্তু তার সাম্যাবস্থান হতে ডানে বা বামে অথবা উপরে বা নিচে যে সর্বাধিক দূরত্ব অতিক্রম করে তাকে এর বিস্তার বলে।

  বিস্তার দুই প্রকার, যথা— (ক) রৈখিক বিস্তার, একে সাধারণত ‘a’ দ্বারা সূচিত করা হয় এবং 

(খ) কৌণিক বিস্তার; একে সাধারণত ‘$\theta$‘ দ্বারা সূচিত করা হয়। চিত্র ১৭.৭-এ BF হতে E বা C বা A-এর লম্ব দূরত্বই রৈখিক বিস্তার ’a’।

কোন শব্দের প্রাবল্য I বিস্তারের বর্গের সমানুপাতিক। অর্থাৎ [$I\propto a^2$]

(চ) দশা (Phase) : দশা কোন একটি কম্পমান বস্তুর কোন মুহূর্তের দোলনের অবস্থা প্রকাশ করে।

আরও বিস্তারিতভাবে বলা যায়— তরঙ্গস্থিত কোন একটি কণার কোন মুহূর্তের অবস্থান এবং তার গতির অবস্থা ও দিক যার দ্বারা নির্দেশ করা হয় তাকে দশা বলে। 

(ছ) আদি দশা (Epoch) : কোন একটি কম্পমান বস্তু যে দশা নিয়ে কম্পন শুরু করে, তাকে আদি দশা বলে।

(জ) তরঙ্গ বেগ (Wave velocity) : কোন একটি তরঙ্গ কোন মাধ্যমে এক সেকেন্ডে যে দূরত্ব অতিক্রম করে তাকে সেই মাধ্যমে এর তরঙ্গ বেগ বলে। একে দ্বারা v’ সূচিত করা হয়।

মাধ্যম ভেদে একই শব্দের বেগ বিভিন্ন। কিন্তু বিভিন্ন শব্দের বেগ একই মাধ্যমে সমান। 

(ঝ) তরঙ্গ মুখ (Wave front): কোন তরঙ্গের উপরিস্থিত সমদশাসম্পন্ন সব বিন্দুর মধ্য দিয়ে অঙ্কিত তলকে তরঙ্গ মুখ বলে। 

যেমন পানির তরঙ্গ শীর্ষে অবস্থিত সব কণার দশা একই। তেমনি এর তরঙ্গ

পাদে অবস্থিত সব কণার দশাও একই। কাজেই তরঙ্গ শীর্ষ বরাবর অঙ্কিত তল হবে একটি তরঙ্গ মুখ এবং তরঙ্গ পাদ বরাবর অঙ্কিত তল হবে আর একটি তরঙ্গ মুখ। পরপর দুটি তরঙ্গ শীর্ষ বা তরঙ্গপাদ বরাবর অঙ্কিত তলের তরঙ্গ মুখের মধ্যবর্তী দূরত্ব এক তরঙ্গ দৈর্ঘ্য [চিত্র ১৭.৮]।

(ঞ) তরঙ্গ শীর্ষ (Crest) : আড় তরঙ্গের ক্ষেত্রে এর ধনদিকে এক তরঙ্গ দৈর্ঘ্যে সর্বাধিক সরণের বিন্দুকে তরঙ্গ শীর্ষ বলে [ চিত্র ১৭.৭-এ A ও E বিন্দু] |

(ট) তরঙ্গ পাদ (Trough) : আড় তরঙ্গের ক্ষেত্রে এর ঋণদিকে এক তরঙ্গ দৈর্ঘ্যে সর্বাধিক সরণের বিন্দুকে তরঙ্গ পাদ বলে | [চিত্র ১৭.৭-এ C বিন্দু ]।

(ঠ) তরঙ্গের তীব্রতা (Intensity of wave) : কোন তরঙ্গের সমকোণে একক ক্ষেত্রফলের  মধ্য দিয়ে এক সেকেন্ডে যে পরিমাণ শক্তি প্রবাহিত হয় তাকে ঐ তরঙ্গের তীব্রতা বলে। একে মাধ্যমের শক্তি প্রবাহও (energy current or energy flux) বলা হয়। একে দ্বারা সূচিত করা হয়।

তরঙ্গের তীব্রতা, I = শক্তি ঘনত্ব × তরঙ্গ বেগ

গাণিতিকভাবে দেখান যায় যে,

$I=2\rho {\pi }^2{a}^2{n}^{2}v$

এখানে, 

$\rho$ মাধ্যমের ঘনত্ব

n তরঙ্গের কম্পাঙ্ক

a তরঙ্গের বিস্তার এবং

v তরঙ্গের বেগ ।

উপরের সমীকরণ হতে দেখা যায় যে,

$I\propto a^2$

= Ka², এখানে K ধ্রুবক।

অর্থাৎ তীব্রতা (I) বিস্তারের বর্গের সমানুপাতিক। 

এস. আই. পদ্ধতিতে তীব্রতার একক [Jm-1] বা Wm^-2