তড়িৎ ও চুম্বক/আলো/আলোর প্রতিফলন

শব্দ তরঙ্গ হলো চাপ তরঙ্গ। সব ধরনের বস্তু—কঠিন, তরল বা গ্যাসীয়—কম্পন করতে পারে। যখন তারা কম্পন করে, তখন তারা পাশের বস্তুগলোকেও কম্পন করায়। এই কম্পনই শব্দ। যখন এটি বায়ুর মাধ্যমে কানে পৌঁছায়, তখন এটি কানের পর্দাকে কম্পন করে, যা একটি খুব ছোট ড্রামের পৃষ্ঠের মতো। এই কম্পন নিউরন দ্বারা বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত হয় যা মস্তিষ্কে প্রচারিত হয়।

শব্দ একটি ঘনত্ব তরঙ্গও, কারণ দেহের চাপ তাদের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে।

শব্দ একটি বেগ তরঙ্গও, কারণ গতির অনুপস্থিতিতে দেহের ঘনত্ব স্থির থাকে।

প্রতিধ্বনি হলো একটি পাহাড় বা দেয়াল থেকে শব্দের প্রতিফলন, যেভাবে আলো একটি আয়না দ্বারা প্রতিফলিত হয়।

একটি নরম দেয়াল শব্দ প্রতিফলিত করে না। দেয়াল যত শক্ত হয়, তত ভালোভাবে শব্দ প্রতিধ্বনিত করে। শব্দের প্রতিধ্বনি হলো তার প্রতিফলন, শক্ত দেয়াল থেকে তার প্রতিক্রিয়া।

একটি খুব শক্ত দেয়াল কম্পন করে না, বা প্রায় না। এর বেগ ক্ষেত্র শূন্য। এটি তার সংস্পর্শে থাকা বায়ুর জন্যও প্রযোজ্য।

জলের পৃষ্ঠে একটি তরঙ্গ প্রতিফলিত হয় কারণ এটি অনুভূমিক থাকতে হয়, যে দেয়াল এটি প্রতিফলিত করে তার লম্ব। তাই এর ঢাল শূন্য হয়।

যদি একটি আয়না ধাতব হয়, তবে তার পৃষ্ঠের সমান্তরাল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শূন্য বা প্রায় শূন্য হয়, কারণ বৈদ্যুতিক চার্জগুলো গতিশীল, তারা ক্রমাগত সরে যায় যাতে তাদের সরানো বৈদ্যুতিক শক্তিগুলো বাতিল হয়। একটি ধাতব আয়না আলোর প্রতি শব্দ তরঙ্গের প্রতি শক্ত দেয়ালের মতো আচরণ করে, কারণ এটি তার পৃষ্ঠের সমান্তরাল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে বাতিল করে।

একটি সমতল তরঙ্গ $f$ বিবেচনা করুন যা বিকৃতি ছাড়াই ডানদিকে (x বৃদ্ধির দিকে) প্রচারিত হয়, যা $x=-a$ বিন্দুতে নির্গত হয় এবং $x=0$-এ অবস্থিত একটি প্রতিফলক দেয়ালের দিকে যায়। $f$ তার $x=-a$-এ গতি দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা তরঙ্গের নির্গমন উৎস হতে পারে।

$f(x,t)=g(x-ct)=f(-a,t-(a+x)/c)$ কারণ $-a-c(t-(a+x)/c)=x-ct$

আমরা তরঙ্গ সমীকরণের একটি সমাধান $F$ খুঁজি যাতে সকল t-এর জন্য $F(0,t)=0$, যেহেতু প্রতিফলক দেয়ালে ক্ষেত্রটি বাতিল হতে হবে।

$F(x,t)=f(x,t)-f(-x,t)=g(x-ct)-g(-(x+ct))$

$F$-এর সংজ্ঞা অনুসারে, সকল $t$-এর জন্য $F(0,t)=0$।

$F$ হলো দুটি তরঙ্গের উপরিপাতন যা পরস্পরের প্রতি প্রতিসম। একটি অন্যটির বিপরীতের প্রতিফলন প্রতিফলক দেয়ালের সাপেক্ষে। দুটি তরঙ্গ $g(x-ct)$ এবং $-g(-(x+ct))$ বিপরীত দিকে প্রচারিত হয়। তরঙ্গ $-g(-(x+ct))$ $x=a$ বিন্দুতে নির্গত হতে পারে যার গতি প্রাথমিক নির্গমনকারীর বিপরীত:

$-g(-(a+ct))=-g(-a-ct)$

সবকিছু এমনভাবে ঘটে যেন প্রতিফলক দেয়ালটি প্রাথমিক তরঙ্গ নির্গতকারী দেহের ঠিক প্রতিসম একটি দেহ দ্বারা নির্গত একটি তরঙ্গ উৎপন্ন করে। এটি আয়নার প্রভাব। আমরা আয়নায় দেখি যেন সামনের বস্তুগলোও পিছনে উপস্থিত।

তড়িৎচৌম্বক তাই ব্যাখ্যা করে কেন ধাতব পৃষ্ঠগুলো সবসময় চকচকে এবং প্রতিফলক।

রুক্ষ পৃষ্ঠগুলোও আলো প্রতিফলিত করে, যদি না তারা কালো এবং সম্পূর্ণ শোষণকারী হয়। কিন্তু তাদের আয়নার প্রভাব থাকে না: