עשרת תכונות האור המובילות - מַדָע

בין המאפיינים הרלוונטיים ביותר של האור הם טבעו האלקטרומגנטי, אופיו הליניארי, שיש לו אזור שאי אפשר לתפוס עבור העין האנושית, והעובדה שבתוכו ניתן למצוא את כל הצבעים הקיימים.

הטבע האלקטרומגנטי אינו ייחודי לאור. זו אחת מיני צורות רבות אחרות של קרינה אלקטרומגנטית שקיימות. גלי מיקרוגל, גלי רדיו, קרינת אינפרא אדום, קרני רנטגן, בין היתר, הם צורות של קרינה אלקטרומגנטית.

חוקרים רבים הקדישו את חייהם להבנת האור, להגדרת מאפייניו ותכונותיו ולחקירת כל יישומיו בחיים.

גלילאו גליליי, אולאף רומר, אייזק ניוטון, כריסטיאן הויגנס, פרנצ'סקו מריה גרימאלדי, תומאס יאנג, אוגוסטין פרנל, סימון דניס פויסון וג'יימס מקסוול הם רק חלק מהמדענים שלאורך ההיסטוריה הקדישו את מאמציהם להבנת תופעה זו. ולהכיר בכל השלכותיו.

המאפיינים העיקריים של האור

1 - זה עקום וגופני

הם שני מודלים נהדרים ששימשו באופן היסטורי כדי להסביר מה טיב האור.

לאחר תחקירים שונים, נקבע כי האור הוא בו זמנית גל (מכיוון שהוא מתפשט דרך גלים) וקרוסקולרי (מכיוון שהוא מורכב מחלקיקים זעירים הנקראים פוטונים).

ניסויים שונים באזור גילו ששני התפיסות יכולות להסביר את המאפיינים השונים של האור.

זה הוביל למסקנה כי דגמי הגל והגוף הם משלימים, לא בלעדיים.

2- זה מתפשט בקו ישר

האור נושא כיוון ישר בהתפשטותו. הצללים הנוצרים על ידי האור בדרכו הם הוכחה ניכרת למאפיין זה.

תורת היחסות, שהוצע על ידי אלברט איינשטיין בשנת 1905, הציגה אלמנט חדש בכך שקבעה כי בחלל-זמן אור נע בעיקולים כשהוא מוסח על ידי אלמנטים שנמצאים בדרכו.

3- מהירות סופית

לאור יש מהירות שהוא סופי ויכול להיות מהיר במיוחד. בוואקום הוא יכול לנסוע עד 300,000 קמ"ש.

כאשר השדה בו אור נע שונה מוואקום, מהירות תנועתו תהיה תלויה בתנאים הסביבתיים המשפיעים על אופיו האלקטרומגנטי.

4 - תדר

הגלים נעים במחזורים, כלומר הם עוברים מקוטביות אחת לאחרת ואז חוזרים. מאפיין התדרים קשור למספר המחזורים המתרחשים בזמן נתון.

תדירות האור היא זו שקובעת את רמת האנרגיה של גוף: ככל שהתדר גבוה יותר, כך האנרגיה גבוהה יותר; ככל שהתדר נמוך יותר, האנרגיה נמוכה יותר.

אורך גל

מאפיין זה קשור למרחק בין נקודות של שני גלים רצופים המתרחשים בזמן נתון.

ערך אורך הגל נוצר על ידי חלוקת מהירות הגלים בתדר: ככל שאורך הגל קצר יותר, כך התדר גבוה יותר; וככל שאורך הגל ארוך יותר, כך התדר נמוך יותר.

6 - קליטה

אורך הגל והתדר מאפשרים לגלים לקבל צליל ספציפי. הספקטרום האלקטרומגנטי מכיל בתוכו את כל הצבעים האפשריים.

עצמים סופגים גלי אור שנופלים עליהם, ואלו שאינם סופגים הם אלה שנתפסים כצבע.

הספקטרום האלקטרומגנטי יש אזור אחד הנראה לעין האנושית, ואחד שאינו. בתוך השטח הגלוי, שנע בין 700 ננומטר (צבע אדום) ל -400 ננומטר (צבע סגול), ניתן למצוא את הצבעים השונים. לדוגמא, קרני אינפרא אדום ניתן למצוא באזור הלא נראה.

7- השתקפות

מאפיין זה קשור לעובדה שהאור מסוגל לשנות כיוון כשהוא משתקף באזור.

מאפיין זה מציין שכאשר אור נופל על עצם עם משטח חלק, הזווית בה הוא ישתקף תתאים לאותה זווית כמו קרן האור שפגעה לראשונה במשטח.

התבוננות במראה היא הדוגמא הקלאסית לתכונה זו: האור משתקף מהמראה ויוצר את הדימוי הנתפס.

8- שבירה

שבירת האור קשורה לדברים הבאים: גלי אור יכולים לעבור במשטחים שקופים באופן מושלם בדרכם.

כאשר זה קורה, מהירות התנועה של הגלים מצטמצמת וזה גורם לאור לשנות כיוון, מה שמייצר אפקט כיפוף.

דוגמא לשבירת האור יכולה להיות הנחת עיפרון בתוך כוס מים: האפקט השבור שנוצר הוא תוצאה של שבירת האור.

9- דיפרקציה

פיזור האור הוא שינוי כיוון הגלים כאשר הם עוברים דרך פתחים, או כאשר הם מסתובבים במכשול בדרכם.

תופעה זו מתרחשת בסוגים שונים של גלים; לדוגמה, אם נצפים את הגלים הנוצרים על ידי צליל, ניתן לשים לב בביזוי כאשר אנשים מסוגלים לתפוס רעש גם כאשר הוא מגיע למשל מאחורי רחוב.

אומנם האור נע בקו ישר, כפי שנראה קודם, אך ניתן להבחין בו גם במאפיין הבסיס, אך רק ביחס לחפצים וחלקיקים בעלי אורכי גל קטנים מאוד.

10- פיזור

פיזור הוא היכולת של האור להיפרד בעת מעבר במשטח שקוף, וכתוצאה מכך להראות את כל הצבעים שהם חלק ממנו.

תופעה זו מתרחשת מכיוון שאורכי הגל המהווים חלק מקרן אור שונים זה מזה; ואז כל אורך גל יצור זווית מעט שונה כאשר הוא עובר במשטח שקוף.

פיזור הוא מאפיין של אורות בעלי אורכי גל שונים. הדוגמה הברורה ביותר לפיזור אור היא הקשת בענן.

הפניות

"טבע האור" במוזיאון הוירטואלי למדע. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מהמוזיאון הווירטואלי למדע: museovirtual.csic.es.
"מאפייני האור" ב- CliffsNotes. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מ- CliffsNotes: cliffsnotes.com.
"אור" באנציקלופדיה בריטניקה. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מאנציקלופדיה בריטניקה: britannica.com.
לוקאס, ג '. "מהו אור גלוי?" (30 באפריל 2015) במדעי החיים. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מ- Live Science: livescience.com.
לוקאס, ג'יי. "תמונת מראה: השתקפות ושבירת האור" (1 באוקטובר 2014) במדע חי. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מ- Live Science: livescience.com.
Bachiller, R. “1915. ואיינשטיין כופף את האור "(23 בנובמבר 2015) באל מונדו. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מאל אל מונדו: elmundo.es.
Bachiller, R. "האור הוא גל!" (16 בספטמבר 2015) באל מונדו. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מאל אל מונדו: elmundo.es.
"צבעי אור" (4 באפריל, 2012) במרכז הלמידה למדע. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מ- Science Learning Hub: sciencelearn.org.nz.
"אור: גלים אלקטרומגנטיים, ספקטרום אלקטרומגנטי ופוטונים" באקדמיה של חאן. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מאקדמת חאן: es.khanacademy.org.
"אורך גל" באנציקלופדיה בריטניקה. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מאנציקלופדיה בריטניקה: britannica.com.
"תדר" באנציקלופדיה בריטניקה. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מאנציקלופדיה בריטניקה: britannica.com.
"פיזור קל" ב- FisicaLab. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מ- FisicaLab: fisicalab.com.
"פיזור אור על ידי פריזמות" בכיתת הפיזיקה. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מכיתת הפיזיקה: physicsclassroom.com.
"השתקפות, שבירה ודיפרקציה" בכיתת הפיזיקה. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מכיתת הפיזיקה: physicsclassroom.com.
קרטרייט, ג'יי. "כיפוף קל מעצמו" (19 באפריל, 2012) במדע. הוחזר ב- 25 ביולי 2017 מ- Science: sciencemag.org.

עשרת תכונות האור המובילות - מַדָע - 2025