הסדרי נגישות
עמוד הבית > מדעים > פיסיקה ומבנה החומר [כימיה] > גלים וקרינה
כתר הוצאה לאור


תקציר
למה אנחנו רואים את עצמנו במראה? ומה זה פטה מורגנה? על גלי האור, מקורות האור, מראות, עדשות ושבירה.



אור


הַחַיים עַל פּנֵי כַּדוּר הָאָרֶץ לֹא הָיוּ אֶפשָריים בּלי הָאוֹר. אוֹר הַשֶמֶש מסַפֵּק אֶת הָאֶנֶרגיָה הגוֹרֶמֶת לִצמָחים לִגדוֹל וּמאַפשֶרֶת אֶת קיוּמָם שֶל כָּל בַּעֲלֵי הַחַיים. הָאוֹר עַצמוֹ הוּא צוּרָה שֶל אֶנֶרגיָה הָעוֹבֶרֶת מִמָקוֹם למָקוֹם בּגַלים זעירים וּבִלתי נִראים לָעַין. גַלֵי הָאוֹר נוֹשׂאים מָנוֹת זעירוֹת שֶל אֶנֶרגיָה, הַנִקרָאוֹת פוֹטוֹנים. כַּאֲשֶר הַפוֹטוֹנים חוֹדרים לעֵינֵינוּ הֵם גוֹרמים לגֵירוּי בּתָאים מיוּחָדים הָרגישים לאוֹר, וכָך אָנוּ יכוֹלים לִראוֹת. צוּרוֹת אֲחֵרוֹת שֶל אֶנֶרגיָה הַמִתקַדמוֹת בגַלים כּוֹללוֹת אֶת גַלֵי הָרַדיוֹ, אֶת קַרנֵי הָרֶנטגֶן ואֶת גַלֵי הַמיקרוֹ בּתַנוּר הַמיקרוֹגַל. כָּל אֵלֶה הֵם סוּגים שֶל גַלים אֶלֶקטרוֹמַגנֶטיים. כּשֵם שֶיֵש קֶשֶת שֶל צבָעים בּאוֹר, כָּך יֵש גַם קֶשֶת אוֹ ספֶּקטרוּם שֶל אוֹרכֵי גַל בַּגַלים הָאֶלֶקטרוֹמַגנֶטיים. בּעֶצֶם גַלֵי הָאוֹר גַם הֵם סוּג שֶל גַלים אֶלֶקטרוֹמַגנֶטיים, וצִבעֵי הָאוֹר הַשוֹנים הֵם חֵלֶק קָטָן שֶל הַספֶּקטרוּם הָאֶלֶקטרוֹמַגנֶטי. גַלֵי הָאוֹר וכָל שאָר הַגַלים הָאֶלֶקטרוֹמַגנֶטיים מתקַדמים בִּמהירוּת הָעוֹלָה עַל 300,000 קילוֹמֶטרים בּשנייָה; מהירוּתָם כֹּה גדוֹלָה שֶהֵם יָכלוּ להַקיף אֶת כַּדוּר הָאָרֶץ כִּמעַט שמוֹנֶה פּעָמים בִּשנייָה אַחַת. שוּם דָבָר בַּיקוּם אֵינוֹ יָכוֹל להִתקַדֵם מַהֵר יוֹתֵר מִמהירוּת הָאוֹר.

מקוֹרוֹת אוֹר

גוּפים רַבּים ושוֹנים פּוֹלטים אוֹר. הַשֶמֶש, נוּרַת הַחַשמַל וזיקוקין די נוּר הֵם מקוֹרוֹת לוֹהֲטים, כּלוֹמַר הֵם מפיצים אוֹר מִפּנֵי שֶהִתחַממו מאוֹד. אַך לא כָּל מקוֹרוֹת הָאוֹר הֵם לוֹהֲטים. הַכּתָמים הַזוֹהֲרים שֶעַל גוּפָם שֶל דגֵי מַעֲמַקים מסוּיָמים מפיצים אוֹר בּשֶל חוֹמָרים כּימיים שֶמצוּיים בָּהֶם, ולא בִּגלַל חוֹם. תוֹפָעַת הַהֶאָרָה הַקָרָה, הַכּוֹלֶלֶת גַם אֶת נוּרוֹת הַנֵיאוֹן הַנפוֹצוֹת, נִקרֵאת נהוֹרָנוּת.

נוּרַת חַשמַל
במרכזה של כל נורת חשמל יש סליל זעיר של המתכת טוּנגסטֶן שנקרא תיל הלהט. כשמעבירים זרם חשמל דרך תיל הלהט הוא מתחמם עד כדי ליבון. התַיִל המלובן הזוהר הוא מקור האור של הנורה.

1. תַיל להט מן המתכת טוּנגסטֶן.
2. הנורה ממולאת בגז אדיש כגון אַרגוֹן כדי למנוע את תַיל הלהט מלהתלקח ולהישרף, כפי שהיה קורה באוויר.
3. תַיל הלהט ותַילֵי הכניסה החשמליים סגורים בתוך נורה אטומה לאוויר.
4. המגע החשמלי נוצר כשמבריגים את בסיס הנורה אל בית הנורה.

נורה פלורסנטית
חלק גדול מן האנרגיה בנורת להט רגילה מתבזבז בצורת חום. נורות פלורסנטיות הן קרירות יותר וחסכוניות יותר. כאשר מעבירים זרם חשמל דרך הגז שבשפופרת, אטומי הגז פולטים אור על-סגול שאינו נראה לעין. האור העל-סגול פוגע בחומרים זרחניים שבהם מצפים את חלקה הפנימי של השפופרת וגורם להם לזהור באור לבן בוהק.

בּהירוּת הָאוֹר

כּכָל שֶמִתרַחֲקים מִמקוֹר הָאוֹר כָּך הוּא נִראֶה פָּחוֹת בָּהיר. הַסיבָּה לכָך היא שֶהָאוֹר הַיוֹצֵא מִן הַמָקוֹר מִתפַּשֵט בּכָל הַכּיווּנים. לָכֵן אִם אַתֶם רחוֹקים מֵהָאוֹר, הָאוֹר כּבָר הִתפַּשֵט עַל שֶטַח גָדוֹל. כָּך, למָשָל, כּוֹכָבים רַבּים הֵם בּהירים הַרבֵּה יוֹתֵר מֵהַשֶמֶש שֶלָנוּ, אַך עַד שֶאוֹרם מַגיעַ אֵלֵינוּ הוּא מִתפַּשֵט עַל פּנֵי שֶטַח עָצוּם בּגוֹדלוֹ עַד שֶהַכּוֹכָב אֵינוֹ נִראֶה לָנוּ בָּהיר יוֹתֵר מִנֵר קָטָן.

אוֹר וָצֵל

האור מתקדם בקווים ישרים, ולכן ברוב המקרים הוא אינו יכול לעקוף מכשולים הניצבים בדרכו. כאשר קרני האור פוגעות בגוף אטום, חלק מהן מוחזרות ממנו וחלק נבלעות בו ומחממות אותו מעט. הקרניים אינן מגיעות לאזור שמאחורי הגוף ושם נוצר צל.

מַראוֹת

הָאוֹר עוֹבֵר בּקַלוּת דֶרֶך חוֹמָרים שקוּפים כּגוֹן זכוּכית וּמַיִם, אַךְ אֵינוֹ עוֹבֵר דֶרֶך חוֹמָרים אֲטוּמים כּגוֹן ניָיר. שֶטַח הַפָּנים שֶל רוֹב הָחוֹמָרים הָאֲטוּמים מחוּספָּס, וְלָכֵן הָאוֹר הַפּוֹגֵעַ בּוֹ מִתפַּזֵר לכָל הַכּיווּנים. לעוּמַת זֹאת למַראָה יֵש פָּנים חֲלָקים, ולָכֵן הָאוֹר מוּחזָר מִמֶנָה בּצוּרָה מסוּדֶרֶת. כַּאֲשֶר אַתֶם מִתבּוֹננים בִּפנֶיכֶם בּמַראָה, הָאוֹר מוּחזָר הַיישֵר אֲלֵיכֶם, תוֹך יצירַת בָּבוּאָה חַדָה. רוֹב הַמַראוֹת עֲשׂוּיוֹת מִזכוּכית, וּבָבוּאַת הַפָּנים מוּחזֶרֶת מִשִׁכבַת ציפּוּי דקיקה מִמַתֶכֶת הַנִמצֵאת בַּאֲחוֹרֵי הַמַראָה, ולֹא מִן הַזכוּכית.

מַראָה קמוּרָה
מראות עקומות הבולטות כלפי חוץ נקראות מראות קמורות. צורתן העקומה גורמת להן להחזיר אור מתחום זוויות רחב, וכן שׂדה הראייה שלהן גדול בהרבה מזה של מראָה רגילה. התוצאה היא שכל העצמים נראים מוקטנים במראָה.

מַראָה מישורית
במראָה מישורית, או ישרה, הבּבואה היא בדיוק בגודלו של העצם המשתקף, אך צד ימין וצד שמאל נראים במהופך. הן במראות מישוריות והן במראות עקומות, העצם המשתקף נראה כאילו הוא מאחורי המראָה.

מַראָה קעוּרָה
מראָה קעורה, שהיא מראָה המתעקמת כלפי פנים, יוצרת שני סוגים של בּבוּאוֹת. אם העצם קרוב למראָה, מתקבלת בבואָה גדולה יותר מן הדבר האמיתי. אם העצם רחוק מן המראָה, מתקבלת בבואה מוקטנת והפוכה על ראשה.

עֲדָשוֹת וּשבירָה

מִשקָפַיים, מַצלֵמוֹת, מִשקָפוֹת, טֶלֶסקוֹפּים וּמיקרוֹסקוֹפּים – כָּל אֵלה הֵם מַכשירים הַמנַצלים עֲדָשוֹת כּדֵי ליצוֹר סוּגים שוֹנים שֶל בָּבוּאוֹת. הָעֲדָשוֹת בּטֶלֶסקוֹפ, למָשָל, יוֹצרוֹת דמוּת מוּגדֶלֶת שֶל עֶצֶם רָחוֹק. כָּל הָעֲדָשוֹת מבוּסָסוֹת עַל העיקָרוֹן שֶאַף עַל פּי שֶהָאוֹר מתקַדֵם בּקַווים ישָרים, הִתקַדמוּתוֹ איטית יוֹתֵר בּזכוּכית מִבַּאֲוויר. אִם קֶרֶן אוֹר פּוֹגַעַת בִּזכוּכית בּזָווית, צָד אֶחָד שֶל הַקֶרֶן יַחדוֹר לַזכוּכית לִפנֵי הָאַחֵר וּמהירוּתוֹ תוּאַט מוּקדָם יוֹתֵר. עֶקֶב כָּך מִתכּוֹפֶפֶת קֶרֶן הָאוֹר, כּפי שֶמכוֹנית שֶבּאֶחָד מִגַלגַלֶיהַ קָרָה נֶקֶר סוֹטָה בּכיווּן הַגַלגַל הַנָקוּב. כּיפוף זֶה שֶל הַקַרנַיים נקרָא שבירַת הָאוֹר.

עֲדָשָׁה קעוּרָה
עדשה קעורה עבה יותר בקצוות מבמרכז, ולכן קרניים העוברות דרכה מתפזרות לצדדים. אם תסתכלו דרך עדשה קעורה, הכול יירָאה לכם קטן יותר.

עֲדָשָׁה קמוּרָה
עדשות קמורות מרכזות את קרני האור.
במוקד – המקום שבו נפגשות הקרניים היוצאות מעצם רחוק – הן יוצרות בבואה של העצם שאפשר לראותה על מסך.

פָטָה מוֹרגָנָה

הנַווד העייף במדבר הלוהט נדהם לעתים לראות לפתע באמצע הישימון נווה מדבר ובו בריכות ואגמי מים. נווה המדבר נראה באופק, אך כשממהרים לקראתו הוא נעלם כלעומת שבא. מה שראה הנווד הוא האשליה המכונה בלועזית פָטָה מוֹרגָנָה.

לעתים נווה המדבר קיים, אך הוא נמצא הרחק מעבר לאופק. האור מנווה המדבר מוחזר ונשבר (מסלולו מתכופף) משכבה של אוויר חם סמוך לקרקע, והדבר גורם לנווה המדבר להיראות קרוב הרבה יותר מכפי שהוא באמת.

‏‏סיבים אוֹפּטיים

כּבָלים שֶל סיבים אוֹפּטיים הֵם מֵעֵין צינוֹרוֹת להַעֲבָרָת אוֹר. הֵם גמישים ולָכֵן הֵם יכוֹלים להַעֲביר אוֹר מֵעֵבֶר לפינוֹת. הַכּבָלים מוּרכָּבים מִסיבֵי זכוּכית דקיקים וַאֲרוּכּים; קַרנֵי הָאוֹר מוּחזָרוֹת שוּב וָשוּב מִן הַדפָנוֹת הַפּנימיים שֶל הַסיבים. הַסיבים הָאוֹפּטיים הֵם שימוּשיים בּיוֹתֵר כּשֶרוֹצים להִתבּוֹנֵן בִּמקוֹמוֹת שֶקָשֶה להַגיעַ אֲלֵיהֶם. הָרוֹפֵא יָכוֹל להִשתַמֵש בּאֶנדוֹסקוֹפּ כּדֵי לִראוֹת אֶת הָאיבָרים הַפּנימיים בּגּוּפוֹ שֶל הַחוֹלֶה בּלי לנַתֵחַ אוֹתוֹ.

ביבליוגרפיה:
כותר: אור
שם  הספר: האנציקלופדיה המאוירת לילדים
עורך הספר: פדר, יון
תאריך: 1993
בעלי זכויות : כתר הוצאה לאור
הוצאה לאור: כתר הוצאה לאור
הערות: 1. בראש השער: כל העולם כולו.
2. התוכן: ‬ 
1) אבולוציה - אסטרונומיה. 
2) אסיה - בעלי חיים בארץ ישראל. 
3) בר מצוה - זבובים. ‬ 
4) זוחלים - ימי הבינים. ‬
5) ימים ואוקינוסים - מונגוליה. ‬
6) מוסיקה - ניווט. ‬ 
7) נייר - פורים. ‬ 
8) פחם - קרקע. ‬ 
9) ראש השנה - תרופות. ‬ 
10) אישים - ידיעון - מפתח.
הערות לפריט זה: 1. הפריט לקוח מתוך כרך 1: אבולוציה - אסטרונומיה.
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית