Question

বজ্রপাতের সময় শব্দ হয় কেন?

Answer 1

বজ্রপাতের সময় শব্দ হয় কারণ বজ্রপাতের ফলে বাতাসের তাপমাত্রা এবং চাপ খুব দ্রুত বৃদ্ধি পায়। এটি বাতাসের একটি বিস্ফোরক সম্প্রসারণ ঘটায়, যা শব্দ তরঙ্গ তৈরি করে।

বজ্রপাতের সময়, মেঘের মধ্যে বা মেঘ থেকে ভূমিতে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়। এই বিদ্যুৎ প্রবাহের ফলে বাতাসের একটি সরু চ্যানেল উত্তপ্ত হয়ে যায়। এই চ্যানেলের তাপমাত্রা প্রায় 27,000 ডিগ্রি সেলসিয়াস (48,600 ডিগ্রি ফারেনহাইট) পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে।

এই তাপমাত্রায়, বাতাস দ্রুত প্রসারিত হয়। বাতাসের এই প্রসারণটি বাতাসের চাপকে দ্রুত কমিয়ে দেয়।

বাতাসের চাপ হ্রাস পেলে, বাতাস আবার সংকুচিত হয়। এই সংকোচনটিও শব্দ তরঙ্গ তৈরি করে।

বজ্রপাতের শব্দের তীব্রতা বজ্রপাতের তীব্রতার উপর নির্ভর করে। একটি শক্তিশালী বজ্রপাতের শব্দ 100 মাইল (160 কিলোমিটার) দূর থেকেও শোনা যায়।

বজ্রপাতের শব্দ সাধারণত একটি গুরুতর বিস্ফোরণের মতো শোনা যায়। এটি কখনও কখনও একটি ঝাঁকুনি বা কম্পনের অনুভূতিও তৈরি করতে পারে।

বজ্রপাতের শব্দের সাথে সাথে দৃশ্যমান ঝলকানি বা বজ্রপাতও ঘটে। বজ্রপাতের শব্দ এবং দৃশ্যমান ঝলকানি প্রায় একই সময়ে ঘটে, তবে শব্দটি দৃশ্যমান ঝলকানিতে সামান্য পরে আসে। এটি কারণ শব্দ তরঙ্গগুলি আলোর তরঙ্গের চেয়ে অনেক ধীর গতিতে ভ্রমণ করে।

Answer 2

বজ্রপাতের সময় বাতাসের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়। আমরা জানি বাতাস বিদ্যুৎ অপরিবাহী। কিন্তু মেঘে জমা হওয়া স্থির বিদ্যুৎ এত উচ্চ বিভব শক্তি (১০ মিলিয়ন ভোল্ট পর্যন্ত) উৎপন্ন করে যে, তা বিদ্যুৎ প্রবাহিত হওয়ার জন্য বাতাসের একটা সরু চ্যানেলকে আয়নিত করে পরিবাহী পথ (conductive path) তৈরি করা হয়। আয়নিত পরমাণু থেকে বিকীর্ণ শক্তি তিব্র আলোক ছটা তৈরি হয়।উরংপযধৎমব হওয়ার সময় বাতাসের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়, একে বলা হয় air breakdown। এ সময় বাতাসের যে চ্যানেলের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয় তার তাপমাত্রা প্রায় ২৭০০০ ডিগ্রি সেঃ (যা সূর্যের তাপমাত্রা থেকে বেশি) এ উন্নীত হয় এবং বাতাসের চাপ স্বাভাবিক চাপ থেকে ১০ থেকে ১০০ গুণ পর্যন্ত বেড়ে যায়। এ চাপ এবং তাপমাত্রায় পৌঁছাতে সময় লাগে মাত্র এক সেকেন্ডের কয়েক হাজার ভাগের এক ভাগ। এত কম সময়ে তাপমাত্রা ও চাপের এত ব্যাপক পরিবর্তন চারপাশের বায়ুন্ডলকে প্রচণ্ড গতিতে (বিস্ফোরণের মত) সম্প্রসারিত করে। এ সময় যে শব্দ তরঙ্গ উৎপন্ন হয় সেটাই আমরা শুনতে পাই।

Answer 3

পদার্থবিদ্যার আদর্শ গ্যাসের সূত্রানুযায়ী: [PV=nRT], তাপমাত্রা তীব্রভাবে বৃদ্ধি পেলে বাতাসের চাপ ও আয়তনও মুহূর্তের মধ্যে বহুগুণ বেড়ে যায়। মেঘ থেকে ভূমিতে বিদ্যুৎ নেমে আসার সময় বাতাসের অণুগুলো আয়নিত হয়ে উচ্চ তাপমাত্রার প্লাজমা চ্যানেল তৈরি করে। এই অতি-উচ্চ তাপমাত্রার কারণে প্লাজমা চ্যানেলের ভেতরের বাতাস বিস্ফোরক গতিতে চারপাশের শীতল বাতাসকে ধাক্কা দেয়। এই আকস্মিক প্রসারণের ফলে একটি শক ওয়েভ (Shock Wave) বা ধাক্কা তরঙ্গ তৈরি হয়। এই শক ওয়েভটিই বজ্রপাতের আঁকাবাঁকা পথ এবং বায়ুমণ্ডলের তাপমাত্রার তারতম্যের কারণে প্রতিধ্বনিত হয়ে আমাদের কানে একটানা গুড়গুড় শব্দ এর অনূভুতি সৃষ্টি করে।

 

সোর্সঃ https://www.nssl.noaa.gov/education/svrwx101/lightning/