শব্দের তীব্রতা ও ব্যস্ত-বর্গ সূত্র
1 · প্রত্যাশা করুন
একটি স্পিকার সব দিকে সমানভাবে শব্দ বিকিরণ করে। শ্রোতা দ্বিগুণ দূরে গেলে শব্দের তীব্রতা কত পড়ে?
- তীব্রতা 1/2-এ পড়ে — এটি দূরত্বের সাথে রৈখিকভাবে কমে।
- তীব্রতা 1/4-এ পড়ে — এটি দূরত্বের বর্গের সাথে কমে।
- দূরত্ব নির্বিশেষে তীব্রতা একই থাকে।
2 · প্রস্তুতি
- sound-intensity প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। উৎসটি সব দিকে 0.05 W বিকিরণ করে (গোলাকার বিস্তার)।
- পর্যবেক্ষকে তীব্রতা রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে উৎস থেকে পর্যবেক্ষকের দূরত্ব সেট করুন এবং তীব্রতা রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| দূরত্ব r (m) | তীব্রতা I (µW/m²) |
|---|---|
| 2.00 | |
| 4.00 | |
| 8.00 |
আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য 1/r² (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে তীব্রতা I (y-অক্ষ) প্লট করুন। রেখাটি কি মূলবিন্দু দিয়ে সরল?
4 · বিশ্লেষণ করুন
- একটি ট্রায়ালের জন্য P = 0.05 W ধরে I = P/(4πr²) নির্ণয় করুন এবং উত্তর µW/m²-এ প্রকাশ করুন (1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²)। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- গোলকের পৃষ্ঠতল 4πr² ব্যবহার করে ব্যাখ্যা করুন কেন বাইরে ছড়ানো শব্দ-ক্ষমতা তীব্রতাকে 1/r নয়, 1/r²-এ কমায়।
5 · বিস্তার করুন
- দূরত্ব দ্বিগুণ করলে তীব্রতা এক-চতুর্থাংশ হয়, কিন্তু জোর (ডেসিবেলে) প্রতিবার দূরত্ব দ্বিগুণ হলে কেবল একটি নির্দিষ্ট পরিমাণেই পড়ে। sound-decibel পরীক্ষণটি দেখুন — কোন ধরনের ফাংশন ×4 তীব্রতা-অনুপাতকে নির্দিষ্ট dB-পার্থক্যে পরিণত করে?
- এই পরীক্ষণ ধরে নেয় উৎস প্রতি দিকে সমান বিকিরণ করে। মেগাফোন বরং শব্দকে সরু শঙ্কুতে কেন্দ্রীভূত করে। কেন্দ্রীভূত উৎসের ক্ষেত্রে একই দূরত্বে 1/r² সূত্রটি কেমন বদলাবে বলে আশা করবেন?
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
শব্দের তীব্রতার ব্যস্ত-বর্গ সূত্র
সব দিকে সমান বিকিরণ করা ক্ষমতা 4πr² ক্ষেত্রফলের গোলকে ছড়ায়। তীব্রতা — একক ক্ষেত্রফলপ্রতি ক্ষমতা — তাই উৎস থেকে দূরত্বের সাথে 1/r²-এ কমে।