তরঙ্গ ও শব্দ

"উত্তর: গ
ব্যাখ্যা: যে পর্যাবৃত্ত আন্দোলন কোনো জড় মাধ্যমের কণাগুলোকে এক স্থান থেকে অন্য স্থানে শক্তি সঞ্চালিত করে কিন্তু মাধ্যমের কণাগুলোকে স্থায়ী স্থানান্তরিত করে না তাকে তরঙ্গ বলে। তরঙ্গ দুই প্রকার। যথা- অনুপ্রস্থ তরঙ্গ ও অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ। যে তরঙ্গ মাধ্যমের কণাগুলোর স্পন্দনের দিকের সাথে সমকোণে অগ্রসর হয় তাকে অনুপ্রস্থ তরঙ্গ বলে। যেমন- পানির তরঙ্গ, আলোক তরঙ্গ, বেতার তরঙ্গ ইত্যাদি। যে তরঙ্গ মাধ্যমের কণাগুলোর স্পন্দনের দিকের সাথে সমান্তরালে অগ্রসর হয় তাকে অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ বলে। যেমন- শব্দ তরঙ্গ, স্প্রিং এর তরঙ্গ ইত্যাদি।
◈ সঠিক উত্তর: শক্তি
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ তরঙ্গ (Wave) হলো এমন একটি disturbance বা পর্যায়ক্রমিক বিচ্যুতি, যার মাধ্যমে এক স্থান থেকে অন্য স্থানে শক্তি সঞ্চালিত হয়, কিন্তু মাধ্যমের কণাগুলোর কোনো স্থায়ী সামগ্রিক স্থানান্তর ঘটে না। NASA-ও classical wave-এর ক্ষেত্রে স্পষ্টভাবে বলে—তরঙ্গ শক্তি বহন করে, কিন্তু মাধ্যমের পদার্থকে এক স্থান থেকে অন্য স্থানে বহন করে না।
❖ উদাহরণ হিসেবে পানিতে তরঙ্গ সৃষ্টি হলে পানির কণাগুলো মূলত নিজ নিজ সাম্যাবস্থার আশপাশে দোলন করে; তরঙ্গ ও তার শক্তি সামনে এগিয়ে যায়।
➤ অনুপ্রস্থ তরঙ্গ: মাধ্যমের কণার কম্পনের দিক এবং তরঙ্গের প্রসারণের দিক পরস্পর লম্ব।
➤ অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ: কণার কম্পনের দিক তরঙ্গের প্রসারণের দিকের সমান্তরাল।
➤ শব্দ তরঙ্গ: বায়ু ও তরলের মধ্যে প্রধানত অনুদৈর্ঘ্য যান্ত্রিক তরঙ্গ।
➤ আলোক ও বেতার তরঙ্গ: তড়িৎচৌম্বক তরঙ্গ; এগুলোর জন্য বস্তুগত মাধ্যমের প্রয়োজন হয় না।
✦ মূল ব্যাখ্যার তথ্য-সংশোধনী:
❖ “যে পর্যাবৃত্ত আন্দোলন কোনো জড় মাধ্যমের কণাগুলোকে...” ⇒ এই সংজ্ঞাটি যান্ত্রিক তরঙ্গের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। সব তরঙ্গের জন্য জড়/বস্তুগত মাধ্যম আবশ্যক নয়; আলো ও বেতার তরঙ্গের মতো তড়িৎচৌম্বক তরঙ্গ শূন্যস্থানেও চলতে পারে।
❖ “পানির তরঙ্গ অনুপ্রস্থ তরঙ্গ” ⇒ পরীক্ষাভিত্তিক সরলীকরণে এটি বলা হয়; বাস্তবে পানির পৃষ্ঠতরঙ্গে কণার গতি সাধারণত উল্লম্ব ও অনুভূমিক উভয় উপাংশ নিয়ে বৃত্তাকার/উপবৃত্তাকার প্রকৃতির হতে পারে।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. গতি ⇒ তরঙ্গের নিজস্ব propagation motion আছে, কিন্তু তরঙ্গের মাধ্যমে এক স্থান থেকে অন্য স্থানে যে মৌলিক ভৌত রাশি বহন হয় তা শক্তি।
❖ খ. ক্ষমতা ⇒ ক্ষমতা হলো একক সময়ে কাজ বা শক্তি স্থানান্তরের হার; এটি তরঙ্গ দ্বারা সঞ্চালিত মূল রাশি নয়।
❖ গ. শক্তি ⇒ সঠিক; তরঙ্গ শক্তি স্থানান্তর করে।
❖ ঘ. বেগ ⇒ বেগ তরঙ্গের গতির বৈশিষ্ট্য; এটি তরঙ্গ দ্বারা বহনকৃত রাশি নয়।"

উত্তর: গ
ব্যাখ্যা: যে পর্যাবৃত্ত আন্দোলন কোনো জড় মাধ্যমের কণাগুলোকে এক স্থান থেকে অন্য স্থানে শক্তি সঞ্চালিত করে কিন্তু মাধ্যমের কণাগুলোকে স্থায়ী স্থানান্তরিত করে না তাকে তরঙ্গ বলে। তরঙ্গ দুই প্রকার। যথা- অনুপ্রস্থ তরঙ্গ ও অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ। যে তরঙ্গ মাধ্যমের কণাগুলোর স্পন্দনের দিকের সাথে সমকোণে অগ্রসর হয় তাকে অনুপ্রস্থ তরঙ্গ বলে। যেমন- পানির তরঙ্গ, আলোক তরঙ্গ, বেতার তরঙ্গ ইত্যাদি। যে তরঙ্গ মাধ্যমের কণাগুলোর স্পন্দনের দিকের সাথে সমান্তরালে অগ্রসর হয় তাকে অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ বলে। যেমন- শব্দ তরঙ্গ, স্প্রিং এর তরঙ্গ ইত্যাদি।
◈ সঠিক উত্তর: শক্তি
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ তরঙ্গ (Wave) হলো এমন একটি disturbance বা পর্যায়ক্রমিক বিচ্যুতি, যার মাধ্যমে এক স্থান থেকে অন্য স্থানে শক্তি সঞ্চালিত হয়, কিন্তু মাধ্যমের কণাগুলোর কোনো স্থায়ী সামগ্রিক স্থানান্তর ঘটে না। NASA-ও classical wave-এর ক্ষেত্রে স্পষ্টভাবে বলে—তরঙ্গ শক্তি বহন করে, কিন্তু মাধ্যমের পদার্থকে এক স্থান থেকে অন্য স্থানে বহন করে না।
❖ উদাহরণ হিসেবে পানিতে তরঙ্গ সৃষ্টি হলে পানির কণাগুলো মূলত নিজ নিজ সাম্যাবস্থার আশপাশে দোলন করে; তরঙ্গ ও তার শক্তি সামনে এগিয়ে যায়।
➤ অনুপ্রস্থ তরঙ্গ: মাধ্যমের কণার কম্পনের দিক এবং তরঙ্গের প্রসারণের দিক পরস্পর লম্ব।
➤ অনুদৈর্ঘ্য তরঙ্গ: কণার কম্পনের দিক তরঙ্গের প্রসারণের দিকের সমান্তরাল।
➤ শব্দ তরঙ্গ: বায়ু ও তরলের মধ্যে প্রধানত অনুদৈর্ঘ্য যান্ত্রিক তরঙ্গ।
➤ আলোক ও বেতার তরঙ্গ: তড়িৎচৌম্বক তরঙ্গ; এগুলোর জন্য বস্তুগত মাধ্যমের প্রয়োজন হয় না।
✦ মূল ব্যাখ্যার তথ্য-সংশোধনী:
❖ “যে পর্যাবৃত্ত আন্দোলন কোনো জড় মাধ্যমের কণাগুলোকে...” ⇒ এই সংজ্ঞাটি যান্ত্রিক তরঙ্গের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। সব তরঙ্গের জন্য জড়/বস্তুগত মাধ্যম আবশ্যক নয়; আলো ও বেতার তরঙ্গের মতো তড়িৎচৌম্বক তরঙ্গ শূন্যস্থানেও চলতে পারে।
❖ “পানির তরঙ্গ অনুপ্রস্থ তরঙ্গ” ⇒ পরীক্ষাভিত্তিক সরলীকরণে এটি বলা হয়; বাস্তবে পানির পৃষ্ঠতরঙ্গে কণার গতি সাধারণত উল্লম্ব ও অনুভূমিক উভয় উপাংশ নিয়ে বৃত্তাকার/উপবৃত্তাকার প্রকৃতির হতে পারে।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. গতি ⇒ তরঙ্গের নিজস্ব propagation motion আছে, কিন্তু তরঙ্গের মাধ্যমে এক স্থান থেকে অন্য স্থানে যে মৌলিক ভৌত রাশি বহন হয় তা শক্তি।
❖ খ. ক্ষমতা ⇒ ক্ষমতা হলো একক সময়ে কাজ বা শক্তি স্থানান্তরের হার; এটি তরঙ্গ দ্বারা সঞ্চালিত মূল রাশি নয়।
❖ গ. শক্তি ⇒ সঠিক; তরঙ্গ শক্তি স্থানান্তর করে।
❖ ঘ. বেগ ⇒ বেগ তরঙ্গের গতির বৈশিষ্ট্য; এটি তরঙ্গ দ্বারা বহনকৃত রাশি নয়।

উত্তর: খ
◈ সঠিক উত্তর: হার্জ (Hertz, Hz)
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ কোনো কম্পমান বস্তু প্রতি সেকেন্ডে যতগুলো পূর্ণ vibration বা oscillation সম্পন্ন করে তাকে তার কম্পাঙ্ক (Frequency) বলা হয়।
➤ f = N/t
এখানে N = পূর্ণ কম্পনের সংখ্যা এবং t = সময়।
❖ Frequency-এর SI একক হের্ৎস/হার্জ (Hz)।
➤ ১ Hz = ১ cycle/s
➤ ১০০ Hz = প্রতি সেকেন্ডে ১০০টি পূর্ণ কম্পন।
❖ জার্মান পদার্থবিদ Heinrich Rudolf Hertz (1857–1894)-এর সম্মানে frequency-এর SI derived unit-এর নাম hertz রাখা হয়েছে।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. সেকেন্ড ⇒ সময় ও period-এর একক; frequency-এর নয়।
❖ খ. হার্জ ⇒ frequency/কম্পাঙ্কের একক; সঠিক।
❖ গ. মিটার ⇒ দৈর্ঘ্য ও wavelength-এর একক।
❖ ঘ. মিটার/সেকেন্ড ⇒ বেগের একক।

উত্তর: গ
ব্যাখ্যা: শক্তির একটি বিশেষ তরঙ্গরূপ হলো শব্দ। যা কানে পৌঁছে শ্রবণের অনুভূতি জন্মায়। বস্তুর কম্পনের ফলে শব্দ উৎপন্ন হয়। বস্তুর কম্পন থেমে গেলে শব্দ তরঙ্গ থেমে যায়। শব্দের একক বা শব্দের তীব্রতা পরিমাপ একক ডেসিবেল (DB)। স্কটিশ বিজ্ঞানী আলেকজান্ডার গ্রাহাম বেলের নামানুসারে ডেসিবেলের নামকরণ করা হয়। ১ বেল = ১০ ডেসিবেল।
◈ সঠিক উত্তর: বস্তুর কম্পন
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ শব্দের উৎস সাধারণত কোনো কম্পমান বস্তু। সেই কম্পন পার্শ্ববর্তী মাধ্যমের কণাগুলোকে পর্যায়ক্রমে compression ও rarefaction সৃষ্টি করতে বাধ্য করে; এই disturbance-ই শব্দতরঙ্গ হিসেবে ছড়িয়ে পড়ে।
➤ tuning fork কম্পিত হলে শব্দ হয়।
➤ গিটারের string কম্পিত হলে sound সৃষ্টি হয়।
➤ মানুষের vocal folds কম্পিত হয়ে কণ্ঠস্বরের প্রাথমিক sound source তৈরি করে।
➤ speaker cone সামনে-পেছনে কম্পিত হয়ে বায়ুতে pressure wave সৃষ্টি করে।
❖ Sound intensity-এর SI একক W/m², আর sound intensity level বা sound level সাধারণত decibel (dB)-এ প্রকাশ করা হয়। Reference intensity I₀ = 10⁻¹² W/m²।
✦ মূল ব্যাখ্যার তথ্য-সংশোধনী:
❖ “শব্দের একক বা শব্দের তীব্রতা পরিমাপ একক ডেসিবেল” ⇒ কঠোরভাবে বললে sound intensity-এর SI একক W/m²। Decibel হলো logarithmic sound intensity level/sound level প্রকাশের এককসদৃশ মাত্রা; সরাসরি intensity-এর SI একক নয়।
❖ “বস্তুর কম্পন থেমে গেলে শব্দ তরঙ্গ থেমে যায়” ⇒ উৎস নতুন শব্দ উৎপাদন বন্ধ করে; তবে আগে উৎপন্ন wave ইতোমধ্যে মাধ্যমে চলতে থাকলে তা কিছু সময় পর্যন্ত propagation চালিয়ে যেতে পারে।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. প্রতিধ্বনি ⇒ পূর্বে উৎপন্ন শব্দের reflection; শব্দের মূল উৎপত্তির কারণ নয়।
❖ খ. বস্তুর তাপমাত্রা ⇒ sound speed-এ প্রভাব ফেলতে পারে, কিন্তু sound generation-এর সাধারণ কারণ নয়।
❖ গ. বস্তুর কম্পন ⇒ সঠিক।
❖ ঘ. শব্দ তরঙ্গ ⇒ এটি উৎপন্ন ফল, কারণ নয়।

উত্তর: ঘ
◈ সঠিক উত্তর: পাওয়ার লেভেল
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ Decibel (dB) মূলত দুটি power বা power-সমজাতীয় রাশির logarithmic ratio প্রকাশ করে। তাই প্রদত্ত অপশনগুলোর মধ্যে Power Level সবচেয়ে নির্ভুল।
➤ Power ratio-এর জন্য: L = 10 log₁₀(P₂/P₁) dB।
❖ dB সরাসরি watt-এর মতো absolute power unit নয়; reference-এর তুলনায় level বা ratio বোঝায়।
❖ Sound intensity level-ও reference intensity-এর তুলনায় dB-এ প্রকাশ করা হয়।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. পাওয়ার ⇒ power-এর SI unit watt; dB সরাসরি power নয়।
❖ খ. কারেন্ট ⇒ ampere-এ মাপা হয়।
❖ গ. ভোল্টেজ ⇒ volt-এ মাপা হয়।
❖ ঘ. পাওয়ার লেভেল ⇒ dB-এর প্রকৃত logarithmic level ধারণার সঙ্গে সবচেয়ে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

উত্তর: গ
◈ চিকিৎসাবিজ্ঞানের গুরুত্বপূর্ণ সংশোধনী: স্বাভাবিক শ্রবণক্ষমতার প্রকৃত সীমা ৪৫–৫৫ dB নয়। শ্রবণ পরীক্ষায় সাধারণত প্রায় ০–২০ বা ০–২৫ dB HL-এর মধ্যে শ্রবণসীমাকে স্বাভাবিক হিসেবে বিবেচনা করা হয়। ৪৫–৫৫ dB HL শ্রবণসীমা হলে তা শ্রবণশক্তি হ্রাস নির্দেশ করে।
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ শ্রবণক্ষমতা (Hearing Ability): মানুষের কানের শব্দ গ্রহণ ও মস্তিষ্কের মাধ্যমে তা উপলব্ধি করার ক্ষমতাকে শ্রবণক্ষমতা বলে। শ্রবণক্ষমতা শব্দের কম্পাঙ্ক, তীব্রতা, শ্রবণ অঙ্গের সুস্থতা এবং স্নায়ুতন্ত্রের কার্যক্ষমতার ওপর নির্ভর করে।
❖ ডেসিবেল (Decibel): ডেসিবেল হলো শব্দের মাত্রা প্রকাশের একটি লগারিদমিক একক। শব্দবিজ্ঞানে শব্দচাপের মাত্রা (Sound Pressure Level) এবং শ্রবণ পরীক্ষায় শ্রবণসীমা (Hearing Level) প্রকাশে ডেসিবেল ব্যবহৃত হয়। তবে এ দুটি পরিমাপের রেফারেন্স এক নয়।
➤ ডেসিবেলের প্রতীক: dB।
➤ শব্দচাপের মাত্রা: dB SPL।
➤ শ্রবণ পরীক্ষার মাত্রা: dB HL।
➤ ১ বেল = ১০ ডেসিবেল।
❖ মানুষের স্বাভাবিক শ্রবণক্ষমতা: সুস্থ মানুষের কান খুব মৃদু শব্দও শনাক্ত করতে সক্ষম। শ্রবণক্ষমতা পরিমাপের জন্য অডিওমেট্রি (Audiometry) পরীক্ষা করা হয়। এতে বিভিন্ন কম্পাঙ্কে একজন ব্যক্তি কত কম মাত্রার শব্দ শুনতে পারেন, তা নির্ণয় করা হয়।
❖ অডিওমেট্রি (Audiometry): শ্রবণশক্তি পরীক্ষা করার একটি গুরুত্বপূর্ণ চিকিৎসাবৈজ্ঞানিক পদ্ধতি। এতে বিভিন্ন কম্পাঙ্ক ও মাত্রার শব্দ শুনিয়ে শ্রবণসীমা নির্ধারণ করা হয়।
➤ পরীক্ষার যন্ত্র: অডিওমিটার (Audiometer)।
➤ পরীক্ষার ফলের চিত্র: অডিওগ্রাম (Audiogram)।
➤ শ্রবণসীমার একক: dB HL।
❖ মানুষের শ্রবণযোগ্য কম্পাঙ্ক: সাধারণভাবে একজন সুস্থ তরুণ মানুষ প্রায় ২০ Hz থেকে ২০,০০০ Hz কম্পাঙ্কের শব্দ শুনতে পারেন।
➤ ২০ Hz-এর নিচে: অবশ্রাব্য শব্দ (Infrasound)।
➤ ২০–২০,০০০ Hz: শ্রবণযোগ্য শব্দ (Audible Sound)।
➤ ২০,০০০ Hz-এর ওপরে: অতিশ্রাব্য শব্দ (Ultrasound)।
❖ শ্রবণক্ষমতার সঙ্গে শব্দের মাত্রার সম্পর্ক: শব্দের মাত্রা বেশি হলে সাধারণত শব্দ বেশি জোরে শোনা যায়। তবে কোনো ব্যক্তি কতটা ভালো শুনতে পারেন, তা শুধু শব্দের উচ্চতার ওপর নির্ভর করে না। শ্রবণসীমা, শব্দের কম্পাঙ্ক, কানের সংবেদনশীলতা এবং আশপাশের শব্দও গুরুত্বপূর্ণ।
❖ মানুষের শ্রবণ প্রক্রিয়া: বাইরের শব্দ কানের মাধ্যমে প্রবেশ করে কর্ণপর্দায় কম্পন সৃষ্টি করে। এই কম্পন মধ্যকর্ণের তিনটি ক্ষুদ্র অস্থির মাধ্যমে অন্তঃকর্ণে পৌঁছায়। অন্তঃকর্ণের ককলিয়ায় (Cochlea) অবস্থিত সংবেদনশীল কোষ কম্পনকে স্নায়বিক সংকেতে রূপান্তর করে। শ্রবণ স্নায়ুর মাধ্যমে সংকেত মস্তিষ্কে পৌঁছালে শব্দ অনুভূত হয়।
➤ শব্দতরঙ্গ → কর্ণপর্দার কম্পন।
➤ কর্ণপর্দার কম্পন → মধ্যকর্ণের অস্থির কম্পন।
➤ মধ্যকর্ণের কম্পন → ককলিয়ার সংবেদনশীল কোষ উদ্দীপিত।
➤ স্নায়বিক সংকেত → মস্তিষ্কে শব্দের অনুভূতি।
❖ দৈনন্দিন শব্দের মাত্রা: বিভিন্ন পরিবেশে শব্দের মাত্রা ভিন্ন হয়। বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার (WHO) দেওয়া উদাহরণ অনুযায়ী—
➤ স্বাভাবিক শ্বাসপ্রশ্বাস: প্রায় ১০ dB।
➤ মৃদু ফিসফিস শব্দ: প্রায় ৩০ dB।
➤ শান্ত লাইব্রেরি: প্রায় ৪০ dB।
➤ স্বাভাবিক কথোপকথন: প্রায় ৬০ dB।
➤ ভারী যানবাহনের শব্দ: প্রায় ৮৫ dB পর্যন্ত হতে পারে।
➤ মোটরসাইকেলের শব্দ: প্রায় ৯৫ dB।
➤ উচ্চমাত্রার হর্ন: প্রায় ১০৫ dB।
✦ মূল ব্যাখ্যার গুরুত্বপূর্ণ তথ্য-সংশোধনী:
❖ “মানুষের স্বাভাবিক শ্রবণ ধারণক্ষমতা ৪৫–৫৫ ডিবি”—এই বক্তব্যটি ২০২১ সালের বিবিএস নিয়োগ পরীক্ষার প্রকাশিত প্রশ্নসমাধানে পাওয়া যায়। তবে চিকিৎসাবিজ্ঞানে স্বাভাবিক শ্রবণক্ষমতার নির্ভুল সংজ্ঞা হিসেবে এটি গ্রহণযোগ্য নয়।
❖ বিশ্ব স্বাস্থ্য সংস্থার (WHO) আধুনিক শ্রেণিবিভাগ অনুযায়ী শ্রবণসীমা:
এই শ্রেণিবিভাগ শ্রবণ পরীক্ষায় নির্ণীত শ্রবণসীমার জন্য প্রযোজ্য, পরিবেশে শোনা সাধারণ শব্দের মাত্রার জন্য নয়।
❖ dB SPL এবং dB HL এক নয়। dB SPL দ্বারা নির্দিষ্ট রেফারেন্সের তুলনায় শব্দচাপের মাত্রা বোঝায়। অন্যদিকে dB HL দ্বারা অডিওমেট্রিতে একজন মানুষের শ্রবণসীমা প্রকাশ করা হয়।
❖ উদাহরণস্বরূপ, কোনো ব্যক্তির শ্রবণসীমা ৫০ dB HL হওয়ার অর্থ তাঁর স্বাভাবিক শ্রবণক্ষমতা রয়েছে—এমন নয়। বরং নির্দিষ্ট কম্পাঙ্কগুলোতে তিনি স্বাভাবিক শ্রবণক্ষমতাসম্পন্ন মানুষের তুলনায় অপেক্ষাকৃত জোরে শব্দ শুনতে পান।
❖ অতএব, প্রশ্নটির প্রচলিত উত্তর গ. ৪৫–৫৫ ডিবি হলেও চিকিৎসাবিজ্ঞানের নির্ভুল তথ্য অনুযায়ী প্রদত্ত কোনো বিকল্পই স্বাভাবিক শ্রবণসীমা প্রকাশ করে না।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. ২৫–৩৫ ডিবি ⇒ পরীক্ষাভিত্তিক ভুল। আধুনিক WHO শ্রেণিবিভাগ অনুযায়ী শ্রবণসীমা ২৫–৩৫ dB HL হলে তা মূলত মৃদু শ্রবণশক্তি হ্রাসের পর্যায়ে পড়ে। এ অবস্থায় শান্ত পরিবেশে কথোপকথন বুঝতে তেমন অসুবিধা না হলেও কোলাহলপূর্ণ পরিবেশে সমস্যা হতে পারে।
❖ খ. ৩৫–৪৫ ডিবি ⇒ পরীক্ষাভিত্তিক ভুল। এই পরিসরের শ্রবণসীমা WHO শ্রেণিবিভাগ অনুযায়ী মাঝারি শ্রবণশক্তি হ্রাসের অন্তর্ভুক্ত। এ অবস্থায় স্বাভাবিক কথোপকথন শুনতে অসুবিধা হতে পারে।
❖ গ. ৪৫–৫৫ ডিবি ⇒ পরীক্ষাভিত্তিক সঠিক। বিবিএস পরিসংখ্যান সহকারী নিয়োগ পরীক্ষার প্রকাশিত প্রশ্নসমাধান অনুযায়ী এই বিকল্পটি সঠিক। তবে চিকিৎসাবিজ্ঞানে ৪৫–৫৫ dB HL স্বাভাবিক শ্রবণসীমা নয়; এটি মাঝারি থেকে মাঝারি-গুরুতর শ্রবণশক্তি হ্রাসের পরিসরে পড়ে।
❖ ঘ. ৫৫–৬৫ ডিবি ⇒ পরীক্ষাভিত্তিক ভুল। এই পরিসরের শ্রবণসীমা মাঝারি-গুরুতর শ্রবণশক্তি হ্রাস নির্দেশ করে। এ অবস্থায় সাধারণ কথোপকথন বুঝতে উল্লেখযোগ্য অসুবিধা হতে পারে এবং তুলনামূলক উচ্চস্বরে বলা কথা শোনা সহজ হতে পারে।
✦ পরীক্ষার জন্য মনে রাখুন:
❖ মানুষের স্বাভাবিক শ্রবণ ধারণক্ষমতা—৪৫–৫৫ ডিবি (প্রদত্ত পরীক্ষার প্রকাশিত উত্তর অনুযায়ী)।
❖ আধুনিক WHO শ্রেণিবিভাগে স্বাভাবিক শ্রবণসীমা—২০ dB HL-এর কম।
❖ শ্রবণক্ষমতা পরীক্ষার নাম—অডিওমেট্রি (Audiometry)।
❖ শ্রবণক্ষমতা পরীক্ষার যন্ত্র—অডিওমিটার (Audiometer)।
❖ শ্রবণ পরীক্ষার ফলের লেখচিত্র—অডিওগ্রাম (Audiogram)।
❖ শব্দের মাত্রার একক—ডেসিবেল (dB)।
❖ শব্দের তীব্রতার SI একক—ওয়াট/বর্গমিটার (W/m²)।
❖ মানুষের সাধারণ শ্রবণযোগ্য কম্পাঙ্ক—২০–২০,০০০ Hz।
❖ কম্পাঙ্কের SI একক—হার্জ (Hz)।
❖ শ্রবণ অঙ্গের গুরুত্বপূর্ণ অংশ—বহিঃকর্ণ, মধ্যকর্ণ ও অন্তঃকর্ণ।
❖ কর্ণপর্দার ইংরেজি—Tympanic Membrane।
❖ অন্তঃকর্ণের শ্রবণ-সংবেদনশীল অংশ—ককলিয়া (Cochlea)।
❖ মধ্যকর্ণের তিনটি অস্থি—ম্যালিয়াস, ইনকাস ও স্টেপিস।
❖ মানবদেহের সবচেয়ে ছোট অস্থি—স্টেপিস (Stapes)।
❖ স্বাভাবিক কথোপকথনের শব্দের মাত্রা—প্রায় ৬০ dB।
❖ ফিসফিস শব্দের মাত্রা—প্রায় ৩০ dB।
❖ দীর্ঘ সময় অতিরিক্ত উচ্চমাত্রার শব্দের সংস্পর্শে থাকলে—শ্রবণশক্তি ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।
❖ শ্রবণশক্তি হ্রাসের ইংরেজি—Hearing Loss।
❖ শব্দদূষণের ইংরেজি—Noise Pollution।

উত্তর: খ
◈ সঠিক উত্তর: শব্দকে নিয়ন্ত্রণ করা
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ গাড়ির silencer বা muffler exhaust system-এর অংশ, যার মূল কাজ ইঞ্জিন থেকে নির্গত exhaust gas-এর pressure pulse-এর কারণে সৃষ্ট শব্দের তীব্রতা কমানো।
❖ এর মধ্যে chamber, perforated tube, resonator এবং acoustic absorption-এর ব্যবস্থা থাকতে পারে।
➤ destructive interference ব্যবহার করে কিছু frequency attenuate করা হয়।
➤ chamber-গুলোর expansion ও reflection sound energy কমায়।
➤ আধুনিক exhaust system-এ catalytic converter দূষণ কমাতে সাহায্য করে—silencer-এর মূল কাজ সেটি নয়।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. বায়ু দূষণমুক্ত করা ⇒ catalytic converter-এর কাজের সঙ্গে বেশি সম্পর্কিত।
❖ খ. শব্দকে নিয়ন্ত্রণ করা ⇒ silencer-এর প্রধান উদ্দেশ্য; সঠিক।
❖ গ. ধোঁয়া নির্গমন করা ⇒ exhaust pipe ধোঁয়া/গ্যাস বের করে; silencer-এর উদ্দেশ্য emission সৃষ্টি করা নয়।
❖ ঘ. ইঞ্জিনের গরম বাতাস বের করা ⇒ exhaust system gas বের করে, কিন্তু silencer-এর নাম ও মূল কাজ noise reduction।

উত্তর: গ
◈ সঠিক উত্তর: বাতাসে শব্দ তরঙ্গের বিস্তার বেশি হয় বলে।
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ শূন্য পাত্রে বেশি শব্দ হওয়ার কারণ: একটি খালি ধাতব পাত্রকে আঘাত করলে পাত্রের দেয়ালে কম্পন সৃষ্টি হয়। পাত্রটি তুলনামূলক স্বাধীনভাবে কম্পিত হতে পারে এবং ভেতরের বায়ুও শব্দের অনুরণনে অংশ নিতে পারে। ফলে অনেক ক্ষেত্রে খালি পাত্র থেকে বেশি জোরে ও দীর্ঘস্থায়ী শব্দ শোনা যায়।
অন্যদিকে পাত্রে পানি বা অন্য কোনো পদার্থ ভরা থাকলে সেই পদার্থ পাত্রের কম্পনশক্তির একটি অংশ শোষণ করে এবং কম্পনকে প্রশমিত করে। ফলে শব্দের কম্পনের বিস্তার ও স্থায়িত্ব কমে যেতে পারে।
❖ শব্দ তরঙ্গের বিস্তার (Amplitude): কম্পনশীল বস্তুর কোনো কণা সাম্যাবস্থান থেকে সর্বাধিক যে দূরত্বে সরে যায়, তাকে কম্পনের বিস্তার বলে। শব্দের বিস্তার শব্দের তীব্রতার সঙ্গে সম্পর্কিত।
➤ কম্পনের বিস্তার বেশি → শব্দের তীব্রতা সাধারণত বেশি।
➤ কম্পনের বিস্তার কম → শব্দের তীব্রতা সাধারণত কম।
➤ একই মাধ্যম ও তুলনীয় অবস্থায় শব্দের তীব্রতা বিস্তারের বর্গের সমানুপাতিক।
❖ শূন্য ও ভরা পাত্রের শব্দের পার্থক্য:
➤ খালি পাত্র: কম্পন তুলনামূলক স্বাধীনভাবে চলতে পারে এবং অনুরণনের মাধ্যমে শব্দ জোরালো হতে পারে।
➤ পানি ভর্তি পাত্র: পানি পাত্রের সঙ্গে সংযুক্ত থেকে এর কম্পনের ধরন পরিবর্তন করে এবং কম্পনশক্তির একটি অংশ অপসারণ করে।
➤ নরম পদার্থে ভর্তি পাত্র: কাপড়, বালি বা অন্যান্য শোষণক্ষম পদার্থ পাত্রের কম্পন দ্রুত প্রশমিত করতে পারে।
➤ ফলাফল: একই ধরনের পাত্রে একইভাবে আঘাত করলে খালি পাত্র সাধারণত ভরা পাত্রের তুলনায় বেশি জোরে শব্দ করতে পারে।
❖ কম্পন প্রশমন (Damping): কম্পনশীল কোনো বস্তুর কম্পনশক্তি বিভিন্ন প্রক্রিয়ায় অপসারিত হয়ে কম্পনের বিস্তার ক্রমশ কমে যাওয়াকে কম্পন প্রশমন বলে। পাত্রের ভেতরে থাকা পানি বা অন্য পদার্থ কম্পন প্রশমনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখতে পারে।
❖ অনুনাদ (Resonance): কোনো কম্পনশীল ব্যবস্থায় বাহ্যিক পর্যাবৃত্ত বলের কম্পাঙ্ক তার স্বাভাবিক কম্পাঙ্কের কাছাকাছি হলে কম্পনের বিস্তার উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেতে পারে। এই ঘটনাকে অনুনাদ বা রেজোন্যান্স বলে।
ফাঁপা পাত্রের ভেতরের বায়ু নির্দিষ্ট কম্পাঙ্কের শব্দের অনুরণনে সহায়তা করতে পারে। ফলে কিছু কম্পাঙ্কের শব্দ বেশি জোরালো শোনা যায়।
✦ গাণিতিক ব্যাখ্যা:
❖ শব্দের তীব্রতা কম্পনের বিস্তারের বর্গের সমানুপাতিক।
➤ I ∝ A²
এখানে,
➤ I = শব্দের তীব্রতা (Sound Intensity)।
➤ A = শব্দ তরঙ্গের কম্পনের বিস্তার (Amplitude)।
ধরা যাক, দুটি শব্দের বিস্তারের অনুপাত ২ : ১।
তাহলে একই মাধ্যম ও অন্যান্য শর্ত অপরিবর্তিত থাকলে—
➤ I₁/I₂ = (A₁/A₂)²
➤ = (২/১)²
➤ = ৪/১
➤ = ৪ : ১।
অর্থাৎ, কম্পনের বিস্তার দ্বিগুণ হলে শব্দের তীব্রতা চার গুণ হতে পারে।
❖ শব্দের তীব্রতার মাত্রার পার্থক্য:
➤ ΔL = 10 log₁₀(I₁/I₂)
➤ = 10 log₁₀(4)
➤ ≈ 6.02 dB।
অর্থাৎ, শব্দের তীব্রতা চার গুণ হলে তীব্রতার মাত্রা প্রায় ৬ ডেসিবেল বৃদ্ধি পায়।
✦ মূল ব্যাখ্যার গুরুত্বপূর্ণ তথ্য-সংশোধনী:
❖ “খালি পাত্রে বাতাস থাকায় শব্দের বিস্তার সব সময় বেশি হয়”—এটি প্রচলিত পরীক্ষাভিত্তিক ব্যাখ্যা হলেও পূর্ণাঙ্গ বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা নয়।
❖ কোনো পাত্রে আঘাত করলে প্রধানত পাত্রের দেয়াল কম্পিত হয়। ভেতরে পানি থাকলে পাত্রের কম্পনের কার্যকর ভর ও কম্পন প্রশমন পরিবর্তিত হয়। ফলে শব্দের তীব্রতা এবং কম্পাঙ্ক উভয়ই পরিবর্তিত হতে পারে।
❖ Pennsylvania State University-এর Acoustics বিভাগের একটি পরীক্ষায় দেখা গেছে, পানি ভর্তি কাচের বোতলে আঘাত করলে খালি বোতলের তুলনায় শব্দ দ্রুত ক্ষীণ হয়ে যায়। কারণ পানি বোতলের কম্পন দ্রুত প্রশমিত করে।
❖ প্রতিধ্বনি (Echo) ও অনুনাদ (Resonance) এক বিষয় নয়।
➤ প্রতিধ্বনি হলো শব্দ প্রতিফলিত হয়ে পুনরায় ফিরে আসা।
➤ অনুনাদ হলো কোনো ব্যবস্থার স্বাভাবিক কম্পাঙ্কের কাছাকাছি কম্পাঙ্কে উদ্দীপিত হলে কম্পনের বিস্তার বৃদ্ধি পাওয়ার ঘটনা।
❖ খালি পাত্রের শব্দ জোরালো হওয়ার ক্ষেত্রে অনুনাদ গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। কিন্তু শুধু শব্দ ও পাত্রের কম্পাঙ্ক মিলে গেলেই প্রতিধ্বনি সৃষ্টি হয়—এমন বক্তব্য সঠিক নয়।
❖ শব্দের বেগ ও শব্দের তীব্রতা এক নয়। শব্দ দ্রুত সঞ্চালিত হলেই তা বেশি জোরে শোনা যাবে—এমন কোনো নিয়ম নেই।
❖ Scientific American-এর একটি পদার্থবিজ্ঞানভিত্তিক পরীক্ষায় দেখানো হয়েছে, কাচের পাত্রে পানির পরিমাণ পরিবর্তন করলে আঘাতের ফলে উৎপন্ন শব্দের কম্পাঙ্কও পরিবর্তিত হতে পারে। পানির সঙ্গে পাত্রের কম্পনের পারস্পরিক ক্রিয়া এতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. বাতাসে শব্দ তরঙ্গের বিস্তার কম হয় বলে ⇒ ভুল। কম্পনের বিস্তার কম হলে সাধারণত শব্দের তীব্রতাও কম হয়। খালি পাত্রের ক্ষেত্রে তুলনামূলক বেশি শব্দ হওয়ার প্রচলিত ব্যাখ্যার বিপরীত বক্তব্য এটি।
❖ খ. শব্দ কম্পাঙ্ক ও পাত্রের কম্পাঙ্ক মিলে একটি প্রতিধ্বনি সৃষ্টি করে বলে ⇒ ভুল। পাত্র ও ভেতরের বায়ুর কম্পনের মধ্যে অনুনাদ ঘটতে পারে, তবে এই ঘটনাকে প্রতিধ্বনি বলা যায় না। প্রতিধ্বনি সৃষ্টি হয় শব্দের প্রতিফলনের মাধ্যমে। তাই বিকল্পটির বৈজ্ঞানিক পরিভাষা সঠিক নয়।
❖ গ. বাতাসে শব্দ তরঙ্গের বিস্তার বেশি হয় বলে ⇒ সঠিক। প্রচলিত পরীক্ষার ব্যাখ্যা অনুযায়ী খালি পাত্রে শব্দ তরঙ্গের কম্পনের বিস্তার বেশি হওয়ায় বেশি শব্দ শোনা যায়। বাস্তবে পাত্রের কম্পন কম প্রশমিত হওয়া এবং অনুরণনও এতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে। এটিই পরীক্ষার প্রত্যাশিত সঠিক উত্তর।
❖ ঘ. শব্দ পাত্রের বাতাসের ভিতর দিয়ে দ্রুতবেগে প্রবাহিত হয় ⇒ ভুল। বাতাসে শব্দের বেগ সাধারণত পানি ও অধিকাংশ কঠিন পদার্থের তুলনায় কম। আবার শব্দের বেগ বেশি হলেই শব্দের তীব্রতা বেশি হবে—এমন নয়। তাই এই বিকল্পটি সঠিক নয়।
✦ পরীক্ষার জন্য মনে রাখুন:
❖ খালি পাত্রে আঘাত করলে বেশি শব্দ হওয়ার পরীক্ষাভিত্তিক কারণ—শব্দ তরঙ্গের কম্পনের বিস্তার বেশি হয়।
❖ শব্দ উৎপন্ন হওয়ার প্রধান কারণ—বস্তুর কম্পন।
❖ শব্দের তীব্রতা প্রধানত নির্ভর করে—কম্পনের বিস্তার ও শব্দশক্তির প্রবাহের ওপর।
❖ শব্দের তীব্রতা বিস্তারের বর্গের সমানুপাতিক— I ∝ A²।
❖ কম্পনের বিস্তার দ্বিগুণ হলে একই শর্তে শব্দের তীব্রতা—চার গুণ হয়।
❖ শব্দের তীব্রতা চার গুণ হলে তীব্রতার মাত্রা—প্রায় ৬ dB বাড়ে।
❖ শব্দের তীব্রতার SI একক—ওয়াট/বর্গমিটার (W/m²)।
❖ শব্দের তীব্রতার মাত্রার একক—ডেসিবেল (dB)।
❖ শব্দের তীক্ষ্ণতা (Pitch) প্রধানত নির্ভর করে—কম্পাঙ্কের ওপর।
❖ কম্পাঙ্কের SI একক—হার্জ (Hz)।
❖ কম্পনের বিস্তার কমে যাওয়ার প্রক্রিয়া—Damping বা কম্পন প্রশমন।
❖ অনুনাদের ইংরেজি—Resonance।
❖ প্রতিধ্বনির ইংরেজি—Echo।
❖ প্রতিধ্বনি সৃষ্টি হয়—শব্দের প্রতিফলনের কারণে।
❖ অনুনাদ সৃষ্টি হয়—উপযুক্ত স্বাভাবিক কম্পাঙ্কের কাছাকাছি কম্পাঙ্কে উদ্দীপনার ফলে।
❖ বাদ্যযন্ত্রের ফাঁপা বাক্সের কাজ—অনুরণনের মাধ্যমে শব্দের প্রাবল্য ও স্বরবৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করা।
❖ খালি পাত্রের ভেতরে বাতাস—অনুরণনে অংশ নিতে পারে।
❖ পানি ভর্তি পাত্রে পানি—পাত্রের কম্পন প্রশমিত করতে পারে।
❖ শব্দের সঞ্চালনের জন্য—জড় মাধ্যম প্রয়োজন।
❖ শব্দ শূন্যস্থানে—সঞ্চালিত হতে পারে না।
❖ বায়ুতে ২০°C তাপমাত্রায় শব্দের বেগ—প্রায় ৩৪৩ m/s।
❖ পানিতে শব্দের বেগ—প্রায় ১৪৮০ m/s (তাপমাত্রা ও অন্যান্য অবস্থাভেদে পরিবর্তিত হয়)।
❖ শব্দের বেগ, কম্পাঙ্ক ও তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সম্পর্ক—v = fλ।
❖ মানুষের সাধারণ শ্রবণযোগ্য কম্পাঙ্ক—২০–২০,০০০ Hz।

উত্তর: গ
◈ সঠিক উত্তর: শব্দ তরঙ্গ
✦ বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ Sound হলো mechanical wave, তাই propagation-এর জন্য particle-containing medium আবশ্যক।
❖ X-ray, radio wave এবং ultraviolet—সবই electromagnetic radiation। এগুলো শূন্যস্থানেও আলোর বেগে চলতে পারে।
➤ X-ray → উচ্চ-frequency EM radiation।
➤ UV → visible light-এর চেয়ে উচ্চ-frequency EM radiation।
➤ Radio wave → নিম্ন-frequency EM wave।
➤ Sound → mechanical wave।
NASA স্পষ্টভাবে উল্লেখ করে electromagnetic wave vacuum-এ চলতে পারে, কিন্তু sound wave পারে না।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. এক্সরে ⇒ electromagnetic; medium আবশ্যক নয়।
❖ খ. বেতার তরঙ্গ ⇒ electromagnetic; vacuum-এ চলে।
❖ গ. শব্দ তরঙ্গ ⇒ medium প্রয়োজন; সঠিক।
❖ ঘ. আল্ট্রাভায়োলেট ⇒ electromagnetic radiation।

উত্তর: ক
ব্যাখ্যা: কোনো মাধ্যমে শব্দ প্রতি সেকেন্ডে যতটুকু দূরত্ব অতিক্রম করে তাকে শব্দের বেগ বলে। শব্দের বেগের একক ms⁻¹। বাতাসের আর্দ্রতা কিংবা বাতাসের উষ্ণতা বাড়লে শব্দের বেগ বাড়ে। শূন্য মাধ্যমে শব্দের বেগ শূন্য। স্বাভাবিক অবস্থায় কঠিন মাধ্যমে শব্দের বেগ ৫২২১ ms⁻¹, তরল মাধ্যমে শব্দের বেগ ১৪৫০ ms⁻¹, বায়বীয় মাধ্যমে শব্দের বেগ ৩৩২ ms⁻¹। অর্থাৎ কঠিন মাধ্যমে শব্দের বেগ সবচেয়ে বেশি এবং বায়বীয় মাধ্যমে শব্দের বেগ সবচেয়ে কম। আলোর চেয়ে শব্দের গতি কম।
◈ সঠিক উত্তর: কম
✦ অতিরিক্ত বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
❖ বায়ুতে room temperature-এ sound speed প্রায় 343 m/s, আর vacuum-এ light speed প্রায় 3 × 10⁸ m/s। ফলে light, sound-এর তুলনায় প্রায় লক্ষ-লক্ষ গুণ দ্রুত।
❖ এ কারণেই বজ্রপাতের আলো প্রথমে দেখা যায়, পরে thunder শোনা যায়।
❖ sound speed medium-এর elasticity/rigidity ও density-র ওপর নির্ভর করে। OpenStax-এর উদাহরণে 0°C-এ air ≈331 m/s; 20°C-এ fresh water ≈1480 m/s; aluminum ≈5120 m/s এবং steel ≈5960 m/s।
✦ মূল ব্যাখ্যার তথ্য-সংশোধনী:
❖ “শূন্য মাধ্যমে শব্দের বেগ শূন্য” ⇒ অধিক নির্ভুলভাবে বলা উচিত: শূন্যস্থানে sound wave propagate-ই করে না; তাই সেখানে sound speed-কে সাধারণত “০” বলে physical propagation speed হিসেবে ব্যাখ্যা করা ঠিক নয়।
❖ “কঠিন মাধ্যমে শব্দের বেগ ৫২২১, তরলে ১৪৫০, বায়ুতে ৩৩২ m/s” ⇒ এগুলো universal value নয়। প্রতিটি পদার্থে speed আলাদা। যেমন steel ≈5960 m/s, Pyrex glass ≈5640 m/s, freshwater ≈1480 m/s, air at 0°C ≈331 m/s।
❖ “কঠিনে সর্বদা সবচেয়ে বেশি” ⇒ সাধারণ পাঠ্যবইয়ের rule হিসেবে গ্রহণযোগ্য হলেও absolute law নয়; speed elasticity এবং density উভয়ের ওপর নির্ভর করে। যেমন খুব নরম কোনো solid-এর sound speed কিছু gas-এর চেয়ে কমও হতে পারে।
◉ অন্য অপশনগুলোর বিশ্লেষণ:
❖ ক. কম ⇒ সঠিক।
❖ খ. বেশি ⇒ ভুল; light অনেক বেশি দ্রুত।
❖ গ. সমান ⇒ নয়।
❖ ঘ. বিভিন্ন সময় বিভিন্ন রকম ⇒ condition sound speed বদলাতে পারে, কিন্তু light-এর তুলনায় sound সর্বদাই অত্যন্ত ধীর।