শব্দ ফ্রিকোয়েন্সি কি মাধ্যমের সাথে পরিবর্তিত হয়: কেন নয়

বাতাসে শব্দের গতি 330 m/s, যখন জলে 1480 m/s হয় সাধারণ অবস্থায়। কিন্তু শব্দের ফ্রিকোয়েন্সি কি মিডিয়ামের সাথে পরিবর্তিত হয়? বিস্তারিত আলোচনা করা যাক।

শব্দের ফ্রিকোয়েন্সি একই থাকে তবে বিভিন্ন মাধ্যমের তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং বেগ পরিবর্তন হয়। ফ্রিকোয়েন্সি শুধুমাত্র শব্দ তরঙ্গের উৎসের উপর নির্ভরশীল, যেখানে বেগ এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য হল প্যারামিটার যা বিভিন্ন মাধ্যমে পরিভ্রমণের সময় পরিবর্তিত হয় কারণ তারা তরঙ্গ যে মাধ্যমে ভ্রমণ করছে তার উপর নির্ভর করে।

একটি তরঙ্গের 21+ ফ্রিকোয়েন্সি সম্পর্কে আরও পড়ুন উদাহরণ: বিস্তারিত ব্যাখ্যা

কেন বিভিন্ন মাধ্যমে ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন হয় না?

শব্দ তরঙ্গ অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ বিভাগের অধীনে আসে এবং বংশবৃদ্ধির জন্য একটি উপাদান মাধ্যমের প্রয়োজন হয়। 

এক সেকেন্ডে মাধ্যমের একটি নির্দিষ্ট বিন্দুর মধ্য দিয়ে অগ্রসর হওয়া তরঙ্গের সংখ্যা বা তরঙ্গ ভ্রমণের সময় মাধ্যমের একটি কণার কম্পনের সংখ্যা হল এর কম্পাঙ্ক। মাধ্যমের একটি কণা যেমন একটি নির্দিষ্ট কম্পাঙ্কে কম্পিত হয়, তার প্রতিবেশী কণাও একই কম্পাঙ্কে কম্পন শুরু করে। ফ্রিকোয়েন্সি মাধ্যম থেকে স্বাধীন যেখানে শব্দ তরঙ্গের বেগ মাধ্যমটির স্থিতিস্থাপকতা এবং ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। 

v=√ই/ρ

শব্দ তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি তখনই পরিবর্তিত হয় যখন তরঙ্গের উৎসের পরিবর্তন হয় এবং উপাদান মাধ্যমের অনমনীয়তা থেকে স্বাধীন হয়।

এই কারণে; কঠিন ও তরল পদার্থে শব্দের বেগ ভিন্ন। 

আমরা জানি, v = fλ

কোথায়, v বেগ হল, f ফ্রিকোয়েন্সি হল, λ শব্দ তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্য যথাক্রমে।

শব্দ তরঙ্গের বেগ এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য এমনভাবে পরিবর্তিত হয় যাতে ফ্রিকোয়েন্সি স্থির থাকে। তাই উচ্চ বেগের সাথে চলমান শব্দ তরঙ্গের বড় তরঙ্গদৈর্ঘ্য থাকবে যাতে ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন না হয়।

কিছু দৃষ্টান্ত/উদাহরণ কি শব্দের ফ্রিকোয়েন্সি মাধ্যমের সাথে পরিবর্তিত হয়

আমাদের মস্তিষ্ক শব্দ তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি পিচ হিসাবে উপলব্ধি করে। সুতরাং একটি শব্দের পিচ পরিবর্তন তার ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তনের সমতুল্য। মাধ্যম দিয়ে শব্দের ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন হয় কিনা তা বিশ্লেষণ করার জন্য এখানে কয়েকটি উদাহরণ রয়েছে:

• যেকোনো বাদ্যযন্ত্র থেকে শব্দের কম্পাঙ্ক
• পাখির কিচিরমিচির
• ঘন্টাধ্বনি দ্বারা উত্পাদিত শব্দ

যেকোনো বাদ্যযন্ত্র থেকে শব্দের কম্পাঙ্ক

একটি বাদ্যযন্ত্র থেকে উত্পাদিত শব্দের ফ্রিকোয়েন্সি মাধ্যমের সাথে পরিবর্তিত হয় না কারণ এটি শুধুমাত্র তার উৎসের উপর নির্ভর করে।

উদাহরণস্বরূপ, একটি গিটার থেকে উত্পাদিত শব্দের ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন হয় না কারণ এটি বিভিন্ন মাধ্যমে প্রচারিত হয়। এর ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন হয় যখন সঙ্গীতশিল্পী নোট পরিবর্তন করে। গিটারের স্ট্রিংগুলি গিটার থেকে উত্পাদিত বাদ্যযন্ত্রের শব্দের ফ্রিকোয়েন্সির উত্স। ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন পিচ পরিবর্তন হিসাবে শ্রোতাদের দ্বারা অনুভূত হয়.

পাখির কিচিরমিচির

পাখিদের কিচিরমিচির দ্বারা উৎপন্ন শব্দের কম্পাঙ্কের উৎস হল তাদের কণ্ঠস্বর। যখনই ভোকাল কর্ডের কম্পন পরিবর্তিত হয়, ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তিত হয় তবে এটি মাধ্যম দিয়ে পরিবর্তিত হয় না।

ঘন্টাধ্বনি দ্বারা উত্পাদিত শব্দ

আরও অশোধিতভাবে ব্যাখ্যা করার জন্য, অনুমান করুন যে একটি ঘণ্টা প্রতি সেকেন্ডে 4 বার কম্পিত হয়। এটি বোঝায় যে ফ্রিকোয়েন্সি 4 Hz। আশেপাশের বায়ুর অণুগুলি একই ফ্রিকোয়েন্সি দিয়ে কম্পন শুরু করে এবং এর প্রতিবেশী অণুতে স্থানান্তরিত হয়। অন্য কোনো এজেন্ট কম্পনের ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করতে পারে না এমনকি যখন মাধ্যম পরিবর্তন করা হয়।

4+ শব্দের বিচ্ছুরণ উদাহরণ সম্পর্কে আরও পড়ুন: বিস্তারিত অন্তর্দৃষ্টি এবং তথ্য

সচরাচর জিজ্ঞাস্য: মাঝারি সঙ্গে শব্দ ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন

শব্দ তরঙ্গ অনুপ্রস্থ বা অনুদৈর্ঘ্য? তাদের প্রত্যেকের ব্যাখ্যা করুন।

শব্দ তরঙ্গ একটি অনুদৈর্ঘ্য জন্য একটি উদাহরণ নাড়ছে।

একটি অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গকে এমন তরঙ্গ হিসাবে বর্ণনা করা যেতে পারে যেখানে মাধ্যমের কণাগুলির কম্পন তরঙ্গের প্রচারের দিক বরাবর থাকে। বিপরীতে, একটি তরঙ্গ যেখানে একটি মাধ্যমের কণার কম্পন তরঙ্গের প্রচারের দিকে লম্ব হয় তাকে একটি অনুপ্রস্থ তরঙ্গ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।

আলোক তরঙ্গ, একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ, একটি একটি অনুপ্রস্থ তরঙ্গ জন্য উদাহরণ যেখানে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কম্পন, চৌম্বক ক্ষেত্রের কম্পন এবং প্রচারের দিক একে অপরের সাথে পারস্পরিকভাবে লম্ব।

শব্দে ডপলার প্রভাব কী?

ডপলার এফেক্ট শব্দ তরঙ্গ হল শব্দের কম্পাঙ্কের আপাত পরিবর্তন যা পর্যবেক্ষক দ্বারা অনুভূত হয় যখন উৎস বা পর্যবেক্ষক বা উভয়ই একে অপরের থেকে কাছে আসে বা দূরে সরে যায়।

ডপলার প্রভাবের একটি সাধারণ প্রদর্শন হল যখন শব্দ উৎপন্নকারী কোনো বস্তু আমাদের দিকে চলে আসে, শব্দের ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধি পায় বা আমরা উচ্চ পিচের সাথে শব্দ শুনতে পাই। আর উৎস আমাদের থেকে দূরে সরে গেলে শব্দের কম্পাঙ্ক কমে যায় বা আমরা লো পিচ শব্দ শুনতে পাই। 

এই প্রভাবটি প্রদর্শন করে এমন সবচেয়ে সাধারণভাবে দেখা উদাহরণ হল অ্যাম্বুলেন্স থেকে শোনা শব্দের পিচের পরিবর্তন যখন এটি তার সাইরেনের সাথে দ্রুত চলে। যখন অ্যাম্বুলেন্স আমাদের কাছে আসে, আমরা উচ্চ পিচ শব্দ শুনতে পাই এবং যখন এটি সরে যায়, তখন কম পিচ শব্দ শোনা যায়।

ডপলার প্রভাবে শব্দের পর্যবেক্ষিত ফ্রিকোয়েন্সি খুঁজে বের করার সূত্রটি দেওয়া হয়েছে

f'=f (v' v₀)/(v' v_s)

যেখানে f' হল পর্যবেক্ষিত ফ্রিকোয়েন্সি

f হল প্রকৃত ফ্রিকোয়েন্সি

v শব্দ তরঙ্গের বেগ

v₀ পর্যবেক্ষকের বেগ

v_s উৎসের বেগ

উৎস এবং পর্যবেক্ষক কাছাকাছি আসে বা সরে যায়, এবং উৎস ও পর্যবেক্ষকের বেগ উপর নির্ভর করে, উপরের সূত্রটি বিভিন্ন পরিস্থিতিতে সামান্য পরিবর্তিত হবে। চারটি ভিন্ন কেস আছে:

1. উৎস যখন বিশ্রামে থাকা পর্যবেক্ষকের কাছে যায়

যেহেতু পর্যবেক্ষক বিশ্রামে আছে, v₀ = 0. তাই সমীকরণ হয়ে যায়

f'=f (v/vv_s)

• যখন বিশ্রামে থাকা একজন পর্যবেক্ষকের কাছ থেকে উৎস সরে যায়

এখানে, v₀=0 এবং উৎসের বেগের দিক বিপরীত, তাই ঋণাত্মক।

সুতরাং, f'=fv/v-(-v_s)

• যখন পর্যবেক্ষক একটি স্থির উৎসের কাছে যায়

এখানে v_s= 0. সমীকরণ হয়ে যায়

f'=f{v+v₀/v}

• যখন পর্যবেক্ষক একটি স্থির উৎস থেকে সরে যায়

এখানে, যেহেতু পর্যবেক্ষক দূরে সরে যাচ্ছে, দিক বিপরীত

f'=f {vv₀/v}