איך אור נוסע

היסודות

שיהיה אור!

שיעור 2: מהירות האור

בשיעור זה תלמדו מהו אור, מאיפה הוא מגיע ומדוע הוא הופך לספקטרום כשהוא נחשף לפריזמה.

מה מזיז את האור?

כולנו יודעים שאור זז, אבל זה לא כאילו יש לו רגליים קטנות וקטנטנות. אז מה מזיז את זה? כאשר אתה מחשיב כמה מהר אור השמש נוסע כדי להגיע לכדור הארץ, זה גורם לך לתהות איך הוא זז בכלל. זה שהוא חוצה את היקום במהירות של 186,000 מייל לשנייה הוא אחת התעלומות האמיתיות של המדע, כי בשבילנו הוא פשוט שם, כל הזמן. כל יום. אור לא מרגיש שהוא נוסע כדי להגיע לכאן. זה מרגיש כאילו זה תמיד היה כאן. ושמש מרגישה טוב! זה משמח אותנו. אנחנו מתגעגעים אליו כשהוא נעלם ואנחנו שמחים כשהוא חוזר. זו לא רק הערכה סובייקטיבית. יש לכך סיבה מדעית. האור משפיע על מצב הרוח שלנו.

כדי להבין איך הוא מבצע את הישגי הקסם השמימיים האלה, דמיינו מיקרוסקופ שיאפשר לנו להסתכל על האור מקרוב. קל יהיה לחשוב שרק בגלל שאור יכול לנוע רק בקו ישר, האור הזה עצמו ישר, כמו מקל ספגטי יבש. אבל היינו טועים. למרות שהאור נע בקו ישר, במראה הוא למעשה נראה יותר כמו אטריות ראמן מאשר מקל ספגטי יבש. זה גלי. גלי אור רוטטים. ורטט זה גורם לאלומת אור להקרין הרחק ממקורה. תחשוב על מזלג כוונון. המזלג הוא מקור הרטט. אתה לא יכול לראות אותו רוטט כי הוא נע קדימה ואחורה מהר יותר ממה שהעין שלך יכולה לראות. אבל אתה בהחלט יכול לשמוע את זה, ואתה יכול להרגיש את זה רוטט. כל קיפול באטרית הראמן ההיא הוא הרטט ... קדימה ואחורה של מזלג הכוונון. אבל מה גורם לקיפולים? הקיקולים נוצרים על ידי שדה אלקטרומגנטי (EM).

שדות אלקטרומגנטיים (EM).

שדות אלקטרומגנטיים נוצרים על ידי סיבוב של גופים פלנטריים גדולים כמו כדור הארץ או השמש. הליבה המותכת של כדור הארץ מסתובבת בזמן שכדור הארץ מסתובב, והחיכוך שהוא יוצר בזמן שהוא מסתובב יוצר את השדה המגנטי של כדור הארץ. אם אי פעם ראיתם את הזוהר בוראליס, ראיתם את השדה המגנטי של כדור הארץ פועל. השדה המגנטי הזה הוא מה שגורם לאלווה זוהרת גלים על פני השמים. חלקיקים טעונים חשמלית נפלטים מהשמש כשהיא גורם להפלצות השמש הנוראיות והמפחידות האלה... הנקראים טכנית "פליטות מסה סולארית" או "התלקחויות שמש". הגדולים באמת מקיימים אינטראקציה עם המגנטוספרה המקיפה את כדור הארץ, ויוצרים את מופע האור המרהיב הזה. אבל חשמל ומגנטיות גם עובדים יחד כדי ליצור את מה שאנו תופסים כ"צבע".

אני יודע…למי אכפת? ובכן, אם אתה מנסה להבין צבע, אתה מבין, כי התנודה הזו קדימה ואחורה כששני השדות האלה מושכים זה את זה לובשת צורה פיזית של "גל". גַלִים הם הרטט. זה מה שקורן החוצה מהמקור, בין אם זה מזלג או שמש. הגלים הם אלו שגורמים לאור לנוע. המהירות של התנודה הזו קדימה ואחורה היא מה שגורם לאור לנוע כל כך מהר. והנה החלק המגניב...התנודה היציבה של הגל הזה והמהירות שבה הוא רוטט הם הגורמים לאור השמש שנראה זהוב או לבן לעין בלתי מזוינת להתאגד לתוך הצבעים המרכיבים את הספקטרום.

אבל איך תחום ה-EM עושה את זה? שדות EM הם למעשה שתי ישויות נפרדות... שדות חשמליים ושדות מגנטיים. שדות חשמליים יוצרים שדות מגנטיים, ושדות מגנטיים יוצרים שדות חשמליים. היחס שלהם זה לזה זהה ליחסים שיש לנו עם עצים. העץ נושף את החמצן שאנו נושמים. בתורו, אנו נושפים את הפחמן הדו-חמצני שהעץ נושם. כל אחד צריך את מה שיש לשני כדי להתקיים.

תְנוּדָה

הלוך ושוב בין עצים ואנשים הוא בדיוק כמו הסימביוטיקה הלוך ושוב בין שדות חשמליים למגנטים. הם קיימים במחזור בלתי פוסק של תנועה הלוך ושוב הנקרא "תנודה". הקבוע הזה קדימה ואחורה מניע את הגלים לתנועה קדימה. המהירות של זה קדימה ואחורה גורמת לגלים לנוע ממש סופר מהיר. כמו מזלג הכוונון, התנודה מהירה מדי מכדי שהעין הבלתי מזוינת שלנו תבין. אבל כמו טיפות המים באוויר היוצרות קשתות בענן בטבע, גם זכוכית הפריזמה עושה את אותו הדבר. כשהאור עובר דרך הזכוכית, הוא נותנים לנו לשבור גלי אור לחלקים האנטומיים שאנו מכנים "צֶבַע". למה הלהקות האלה בצבעים שונים? התשובה הקצרה היא שלא כל הגלים שווים. התשובה הארוכה יותר היא נושא השיעור הבא שלנו: "דינמיקת גלים".

התחל להקליד והקש Enter כדי לחפש

he_ILHebrew