পদার্থবিজ্ঞানে বিভিন্ন ধরণের দোলন রয়েছে, নির্দিষ্ট পরামিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। তাদের প্রধান পার্থক্য বিবেচনা করুন, বিভিন্ন কারণ অনুযায়ী শ্রেণীবিভাগ।
মৌলিক সংজ্ঞা
আন্ডার ফ্লাকচুয়েশন বলতে এমন একটি প্রক্রিয়া বোঝায় যেখানে নিয়মিত বিরতিতে আন্দোলনের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলির একই মান থাকে।
পর্যায়ক্রমিক দোলনগুলি হল সেইগুলি যেখানে মৌলিক রাশির মানগুলি নিয়মিত বিরতিতে পুনরাবৃত্তি হয় (দোলন সময়কাল)।
দোলক প্রক্রিয়ার বিভিন্নতা
আসুন মৌলিক পদার্থবিজ্ঞানে বিদ্যমান দোলনের প্রধান প্রকারগুলি বিবেচনা করা যাক৷
মুক্ত কম্পনগুলি এমন একটি সিস্টেমে ঘটে যা প্রাথমিক শকের পরে বাহ্যিক পরিবর্তনশীল প্রভাবের শিকার হয় না৷
মুক্ত দোলনের একটি উদাহরণ হল একটি গাণিতিক পেন্ডুলাম।
এই ধরনের যান্ত্রিক কম্পন যা বাহ্যিক পরিবর্তনশীল বলের ক্রিয়ায় সিস্টেমে ঘটে।
শ্রেণীবিভাগের বৈশিষ্ট্য
দৈহিক প্রকৃতির দ্বারা, নিম্নলিখিত ধরণের দোলনীয় গতিবিধি আলাদা করা হয়:
- যান্ত্রিক;
- থার্মাল;
- ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক;
- মিশ্রিত।
পরিবেশের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার বিকল্প অনুসারে
পরিবেশের সাথে মিথস্ক্রিয়ায় ওঠানামার প্রকারগুলিকে কয়েকটি দলে বিভক্ত করা হয়েছে।
একটি বহিরাগত পর্যায়ক্রমিক ক্রিয়াকলাপের অধীনে সিস্টেমে জোরপূর্বক দোলনগুলি উপস্থিত হয়৷ এই ধরণের দোলনের উদাহরণ হিসাবে, আমরা গাছে হাত, পাতার নড়াচড়া বিবেচনা করতে পারি।
জোর করে সুরেলা দোলনের জন্য, একটি অনুরণন প্রদর্শিত হতে পারে, যার মধ্যে বাহ্যিক প্রভাবের ফ্রিকোয়েন্সি এবং অসিলেটরের সমান মান সহ, প্রশস্ততার তীব্র বৃদ্ধি সহ।
অভ্যন্তরীণ শক্তির প্রভাবে সিস্টেমে ভারসাম্য থেকে বের হয়ে যাওয়ার পরে নিজস্ব কম্পন। মুক্ত কম্পনের সহজতম সংস্করণ হল একটি লোডের নড়াচড়া যা একটি থ্রেডের উপর স্থগিত থাকে বা একটি স্প্রিং এর সাথে সংযুক্ত থাকে।
আত্ম-দোলনগুলি এমন একটি প্রকার যেখানে সিস্টেমে দোলন তৈরি করতে ব্যবহৃত সম্ভাব্য শক্তির একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ থাকে। তাদের স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য হল যে প্রশস্ততা সিস্টেমের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, প্রাথমিক অবস্থার দ্বারা নয়।
এলোমেলো ওঠানামার জন্য, বাহ্যিক লোডের একটি এলোমেলো মান রয়েছে।
দোলক আন্দোলনের মৌলিক পরামিতি
কম্পনের সমস্ত মোডের কিছু বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা আলাদাভাবে উল্লেখ করা উচিত।
প্রশস্ততা হল ভারসাম্য অবস্থান থেকে সর্বাধিক বিচ্যুতি, একটি ওঠানামাকারী মানের বিচ্যুতি, এটি মিটারে পরিমাপ করা হয়।
পিরিয়ড হল এক পুরোদমে চলার সময়যা সিস্টেম বৈশিষ্ট্যের পুনরাবৃত্তি করে, সেকেন্ডে গণনা করা হয়।
ফ্রিকোয়েন্সি সময়ের প্রতি একক দোলনের সংখ্যা দ্বারা নির্ধারিত হয়, এটি দোলন সময়ের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক।
দোলন পর্বটি সিস্টেমের অবস্থাকে চিহ্নিত করে।
হারমোনিক দোলনের বৈশিষ্ট্য
কোসাইন বা সাইনের নিয়ম অনুসারে এই ধরনের দোলন ঘটে। ফুরিয়ার একটি নির্দিষ্ট ফাংশনকে ফুরিয়ার সিরিজে প্রসারিত করে সুরেলা পরিবর্তনের সমষ্টি হিসাবে যে কোনো পর্যায়ক্রমিক দোলনকে উপস্থাপন করা যেতে পারে।
উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট সময়কাল এবং চক্রাকার ফ্রিকোয়েন্সি সহ একটি পেন্ডুলাম বিবেচনা করুন৷
এই ধরনের ওঠানামার বৈশিষ্ট্য কী? পদার্থবিজ্ঞান গাণিতিক পেন্ডুলামকে একটি আদর্শ ব্যবস্থা হিসাবে বিবেচনা করে, যা একটি বস্তুগত বিন্দু নিয়ে গঠিত, যা একটি ওজনহীন অক্ষয় সুতার উপর ঝুলে থাকে, মাধ্যাকর্ষণ শক্তির প্রভাবে দোলা দেয়।
এই ধরনের কম্পনের একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি থাকে, এগুলি প্রকৃতি এবং প্রযুক্তিতে সাধারণ৷
দীর্ঘায়িত দোলনা গতির সাথে, এর ভর কেন্দ্রের স্থানাঙ্ক পরিবর্তন হয় এবং বিকল্প কারেন্টের সাথে সার্কিটে কারেন্ট এবং ভোল্টেজের মান পরিবর্তিত হয়।
ভৌত প্রকৃতি অনুসারে বিভিন্ন ধরণের সুরেলা দোলন রয়েছে: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক, মেকানিক্যাল ইত্যাদি।
একটি রুক্ষ রাস্তায় চলাচলকারী যানবাহনের ঝাঁকুনি একটি জোরপূর্বক দোলন হিসাবে কাজ করে।
বাধ্যতামূলক এবং বিনামূল্যের মধ্যে প্রধান পার্থক্যওঠানামা
এই ধরণের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলনগুলি শারীরিক বৈশিষ্ট্যের মধ্যে আলাদা। মাঝারি প্রতিরোধের এবং ঘর্ষণ শক্তির উপস্থিতি মুক্ত দোলনের স্যাঁতসেঁতে দিকে পরিচালিত করে। জোরপূর্বক দোলনের ক্ষেত্রে, শক্তির ক্ষতি একটি বাহ্যিক উত্স থেকে এর অতিরিক্ত সরবরাহ দ্বারা ক্ষতিপূরণ করা হয়৷
একটি স্প্রিং পেন্ডুলামের সময়কাল শরীরের ভর এবং বসন্তের দৃঢ়তার সাথে সম্পর্কিত। একটি গাণিতিক পেন্ডুলামের ক্ষেত্রে, এটি থ্রেডের দৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে।
একটি পরিচিত সময়ের সাথে, আপনি দোলক সিস্টেমের প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সি গণনা করতে পারেন।
প্রযুক্তি এবং প্রকৃতিতে, বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি মানগুলির সাথে ওঠানামা রয়েছে৷ উদাহরণস্বরূপ, সেন্ট পিটার্সবার্গের সেন্ট আইজ্যাক ক্যাথেড্রালে যে পেন্ডুলামটি দোলাচ্ছে তার ফ্রিকোয়েন্সি 0.05 Hz, যখন পরমাণুর জন্য এটি কয়েক মিলিয়ন মেগাহার্টজ।
একটি নির্দিষ্ট সময়ের পরে, মুক্ত দোলনের স্যাঁতসেঁতে পরিলক্ষিত হয়। সে কারণেই বাস্তব অনুশীলনে জোরপূর্বক দোলন ব্যবহার করা হয়। তারা কম্পন মেশিন বিভিন্ন চাহিদা আছে. ভাইব্রেটরি হ্যামার হল একটি শক-কম্পন মেশিন যা পাইপ, পাইলস এবং অন্যান্য ধাতব কাঠামোকে মাটিতে নিয়ে যাওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলন
দোলনের মোডগুলির বৈশিষ্ট্যের সাথে প্রধান শারীরিক পরামিতিগুলির বিশ্লেষণ জড়িত: চার্জ, ভোল্টেজ, বর্তমান শক্তি। একটি প্রাথমিক সিস্টেম হিসাবে, যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলন পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়, এটি একটি দোলক সার্কিট। এটি একটি কয়েল এবং একটি ক্যাপাসিটরকে সিরিজে সংযুক্ত করার মাধ্যমে গঠিত হয়৷
যখন সার্কিট বন্ধ থাকে, মুক্ত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিকক্যাপাসিটরের বৈদ্যুতিক চার্জ এবং কয়েলের কারেন্টের পর্যায়ক্রমিক পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত ওঠানামা।
এগুলি মুক্ত এই কারণে যে যখন সেগুলি সঞ্চালিত হয় তখন কোনও বাহ্যিক প্রভাব থাকে না, তবে শুধুমাত্র সার্কিটে সঞ্চিত শক্তি ব্যবহার করা হয়৷
যদি আমরা কয়েলের রোধকে শূন্য মনে করি এবং দোলনের সময়কালকে T হিসাবে ধরি, তাহলে আমরা সিস্টেমের দ্বারা তৈরি একটি সম্পূর্ণ দোলন বিবেচনা করতে পারি।
বাহ্যিক প্রভাবের অনুপস্থিতিতে, একটি নির্দিষ্ট সময়ের পরে, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলনের স্যাঁতসেঁতেতা পরিলক্ষিত হয়। এই ঘটনার কারণ হবে ক্যাপাসিটরের ক্রমান্বয়ে নিঃসরণ, সেইসাথে কয়েলের প্রকৃতপক্ষে যে প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।
এই কারণেই একটি বাস্তব সার্কিটে স্যাঁতসেঁতে দোলন ঘটে। ক্যাপাসিটরের চার্জ কমানোর ফলে শক্তির মান মূল মানের তুলনায় কমে যায়। ধীরে ধীরে, এটি সংযোগকারী তার এবং কুণ্ডলীতে তাপ হিসাবে মুক্তি পাবে, ক্যাপাসিটর সম্পূর্ণরূপে নিঃসৃত হবে এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলন সম্পন্ন হবে।
বিজ্ঞান ও প্রযুক্তিতে ওঠানামার গুরুত্ব
যেকোন নড়াচড়ার একটি নির্দিষ্ট মাত্রার পুনরাবৃত্তি হল দোলন। উদাহরণস্বরূপ, একটি গাণিতিক পেন্ডুলাম মূল উল্লম্ব অবস্থান থেকে উভয় দিকে একটি পদ্ধতিগত বিচ্যুতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়৷
একটি স্প্রিং পেন্ডুলামের জন্য, একটি পূর্ণ দোল প্রাথমিক অবস্থান থেকে উপরে এবং নীচে চলাচলের সাথে মিলে যায়।
একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটে যার ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইন্ডাকট্যান্স রয়েছে, সেখানে চার্জের পুনরাবৃত্তি হয়ক্যাপাসিটর প্লেট। দোলাচলের কারণ কী? পেন্ডুলাম কাজ করে এই কারণে যে মাধ্যাকর্ষণ এটিকে তার আসল অবস্থানে ফিরিয়ে আনে। একটি বসন্ত মডেলের ক্ষেত্রে, একটি অনুরূপ ফাংশন বসন্তের স্থিতিস্থাপক বল দ্বারা সঞ্চালিত হয়। ভারসাম্যের অবস্থান অতিক্রম করে, লোডের একটি নির্দিষ্ট গতি থাকে, তাই, জড়তা দ্বারা, এটি গড় অবস্থা অতিক্রম করে।
একটি চার্জযুক্ত ক্যাপাসিটরের প্লেটের মধ্যে বিদ্যমান সম্ভাব্য পার্থক্য দ্বারা বৈদ্যুতিক দোলন ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। এমনকি এটি সম্পূর্ণরূপে নিঃসৃত হয়ে গেলেও, কারেন্ট অদৃশ্য হয় না, এটি রিচার্জ হয়।
আধুনিক প্রযুক্তি ওঠানামা ব্যবহার করে যা তাদের প্রকৃতি, পুনরাবৃত্তির মাত্রা, প্রকৃতি এবং চেহারার "মেকানিজম" এর মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা।
যান্ত্রিক কম্পনগুলি বাদ্যযন্ত্রের তার, সমুদ্রের তরঙ্গ, একটি পেন্ডুলাম দ্বারা তৈরি হয়। বিভিন্ন মিথস্ক্রিয়া পরিচালনা করার সময় বিক্রিয়কগুলির ঘনত্বের পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত রাসায়নিক ওঠানামাগুলি বিবেচনায় নেওয়া হয়৷
ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলন বিভিন্ন প্রযুক্তিগত ডিভাইস তৈরি করতে দেয়, যেমন টেলিফোন, অতিস্বনক চিকিৎসা ডিভাইস।
সেফিডসের উজ্জ্বলতার ওঠানামা জ্যোতির্পদার্থবিদ্যায় বিশেষ আগ্রহের বিষয়, এবং বিভিন্ন দেশের বিজ্ঞানীরা সেগুলি অধ্যয়ন করছেন৷
উপসংহার
সমস্ত ধরনের দোলন বিপুল সংখ্যক প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়া এবং শারীরিক ঘটনার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। বিমান নির্মাণ, জাহাজ নির্মাণ, আবাসিক কমপ্লেক্স নির্মাণ, বৈদ্যুতিক প্রকৌশল, রেডিও ইলেকট্রনিক্স, চিকিৎসা এবং মৌলিক বিজ্ঞানে তাদের ব্যবহারিক গুরুত্ব অনেক। একটি সাধারণ দোলক প্রক্রিয়ার উদাহরণফিজিওলজি হৃদপিণ্ডের পেশীর নড়াচড়ার পক্ষে। যান্ত্রিক কম্পনগুলি জৈব এবং অজৈব রসায়ন, আবহাওয়াবিদ্যা এবং অন্যান্য অনেক প্রাকৃতিক বিজ্ঞানে পাওয়া যায়৷
গাণিতিক পেন্ডুলামের প্রথম অধ্যয়ন সপ্তদশ শতাব্দীতে সম্পাদিত হয়েছিল এবং ঊনবিংশ শতাব্দীর শেষের দিকে বিজ্ঞানীরা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলনের প্রকৃতি প্রতিষ্ঠা করতে সক্ষম হন। রাশিয়ান বিজ্ঞানী আলেকজান্ডার পপভ, যাকে রেডিও যোগাযোগের "পিতা" হিসাবে বিবেচনা করা হয়, তার পরীক্ষাগুলি সুনির্দিষ্টভাবে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলনের তত্ত্বের ভিত্তিতে, থমসন, হাইজেনস এবং রেলেহের গবেষণার ফলাফলের ভিত্তিতে পরিচালনা করেছিলেন। তিনি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক অসিলেশনের জন্য একটি ব্যবহারিক প্রয়োগ খুঁজে বের করতে সক্ষম হন, তাদের ব্যবহার করে দীর্ঘ দূরত্বে একটি রেডিও সংকেত প্রেরণ করতে।
অ্যাকাডেমিশিয়ান পি.এন. লেবেদেভ বহু বছর ধরে বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ব্যবহার করে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক অসিলেশন তৈরির সাথে সম্পর্কিত পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালিয়েছেন। বিভিন্ন ধরণের কম্পনের সাথে সম্পর্কিত অসংখ্য পরীক্ষা-নিরীক্ষার জন্য ধন্যবাদ, বিজ্ঞানীরা আধুনিক বিজ্ঞান ও প্রযুক্তিতে তাদের সর্বোত্তম ব্যবহারের জন্য ক্ষেত্রগুলি খুঁজে বের করতে সক্ষম হয়েছেন৷
