শব্দ হলো এক ধরনের শক্তি, যা আমাদের শ্রবণ ইন্দ্রিয়ের মাধ্যমে শোনার অনুভূতি সৃষ্টি করে। এটি একটি তরঙ্গাকার প্রক্রিয়ায় এক স্থান থেকে অন্য স্থানে সঞ্চারিত হয়, যেখানে পদার্থের কণাগুলো সামনের ও পেছনের দিকে দোলন করে শক্তি পরিবহন করে।

শব্দ তরঙ্গের বৈশিষ্ট্য:

• শব্দ হলো যান্ত্রিক এবং অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ, যা মাধ্যমের কণার স্পন্দনের দিকের সমান্তরালে অগ্রসর হয়।

• শব্দ উৎপন্ন হয় কোনো বস্তুর কম্পনের ফলে; অর্থাৎ, কম্পনই শব্দের উৎস।

• শব্দ তরঙ্গের সঞ্চালনের জন্য জড় মাধ্যম (বায়ু, জল বা কঠিন পদার্থ) প্রয়োজন; শূন্যস্থানে শব্দ চলতে পারে না।

• শব্দ তরঙ্গের বেগ নির্ভর করে মাধ্যমের প্রকৃতির উপর, যেমন—ঘনত্ব, তাপমাত্রা ও আর্দ্রতা।
  উদাহরণস্বরূপ, শব্দের বেগ কঠিনে সর্বাধিক, তরলে কম, এবং বায়ুতে সর্বনিম্ন।

• শব্দের তীব্রতা (Intensity) তরঙ্গের বিস্তার (Amplitude)-এর বর্গের সমানুপাতিক; অর্থাৎ, বিস্তার যত বেশি, শব্দ তত জোরে শোনা যায়।

• শব্দ তরঙ্গ প্রতিফলন (Reflection), প্রতিসরণ (Refraction) এবং উপরিপাতন (Diffraction) ঘটাতে সক্ষম।

• শব্দ তরঙ্গের এই বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে আমরা প্রতিধ্বনি শুনতে পাই এবং বাদ্যযন্ত্রের সুর ভিন্নভাবে অনুভব করি।

শব্দের ব্যবহার (Usages of Sound)

শব্দের প্রচলিত ব্যবহার আমরা দৈনন্দিন জীবনে প্রতিনিয়ত দেখি।

• কথা বলা, গান বা সঙ্গীত শোনা, হৃৎস্পন্দনের শব্দ শোনা, যন্ত্রপাতির শব্দ শোনা ইত্যাদি দৈনন্দিন ব্যবহারের উদাহরণ।

• তবে শব্দের আরও অনেক বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত ব্যবহার রয়েছে। যেমন- গর্ভে থাকা নবজাতক দেখা, মাটির নিচে তেল বা গ্যাসের উপস্থিতি নির্ণয় ইত্যাদি।

১. ত্রিমাত্রিক সিসমিক সার্ভে (3D Seismic Survey):

• মাটির নিচে তেল বা গ্যাস আছে কিনা তা নির্ণয়ের জন্য সিসমিক সার্ভে করা হয়।

• প্রক্রিয়া: মাটির কিছু অংশে ছোট বিস্ফোরণ ঘটানো হয়। বিস্ফোরণের শব্দ মাটির নিচের বিভিন্ন স্তরে প্রতিফলিত হয়ে উপরে ফিরে আসে।

• প্রতিফলিত তরঙ্গগুলো ধরা হয় জিওফোন (Geophone) নামের বিশেষ রিসিভারের মাধ্যমে।

• প্রতিটি প্রতিফলন এবং সময় ব্যবধান বিশ্লেষণ করে মাটির নিচের নিখুঁত ত্রিমাত্রিক ছবি তৈরি করা হয়।

• যেহেতু শব্দের উৎস এবং জিওফোনের অবস্থান জানা থাকে, তাই উৎস থেকে রিসিভারে শব্দ পৌঁছতে কত সময় লেগেছে তা দিয়ে বিভিন্ন স্তরের দূরত্ব নির্ণয় করা যায়।

২. আলট্রাসাউন্ড ক্লিনার (Ultrasound Cleaner):

• ল্যাবরেটরিতে ছোট যন্ত্রপাতি নিখুঁতভাবে পরিষ্কার করতে আলট্রাসাউন্ড ক্লিনার ব্যবহার করা হয়।

• প্রক্রিয়া: যন্ত্রপাতি একটি তরলে ডুবানো হয় এবং সেখানে আলট্রাসাউন্ড তরঙ্গ প্রবাহিত করা হয়।

• আলট্রাসাউন্ডের কম্পনের ফলে যন্ত্রপাতির ভেতরের সব ধুলো ও ময়লা বের হয়ে আসে।

• তরঙ্গ দৈর্ঘ্য (λ): তরঙ্গ সৃষ্টিকারী কণার একটি পূর্ণ স্পন্দনের সময় তরঙ্গ যে দূরত্ব অতিক্রম করে, সেটিকে তরঙ্গ দৈর্ঘ্য বলা হয়।

• পর্যায়কাল (T): কণার একটি পূর্ণ স্পন্দনের সময়।

• এক সেকেন্ডে তরঙ্গের অতিক্রান্ত দূরত্বকে বলা হয় তরঙ্গের বেগ (v)।

$$v = \frac{\lambda}{T} \quad \text{অথবা} \quad v = f \lambda$$

যেখানে,

• $λ$ = তরঙ্গ দৈর্ঘ্য

• $T$ = পর্যায়কাল

• $f = 1/T$ = কম্পাঙ্ক

উৎস: পদার্থবিজ্ঞান, এসএসসি প্রোগ্রাম, বাংলাদেশ উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়