אור

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

ערך זה עוסק באור כתופעה פיזיקלית. אם התכוונתם לפירושים נוספים למילה "אור", ראו אור (פירושונים).

אור

האור הוא קרינה אלקטרומגנטית בעלת אורך גל הנראה לעין, ובמובן רחב יותר, כל קרינה אלקטרומגנטית בטווח שבין התת-אדום לעל-סגול. שלושת המאפיינים העיקריים של האור (ושל כל קרינה אלקטרומגנטית) הם בהירות (או אמפליטודה, משרעת), צבע (או תדירות) וקיטוב (זווית התנודות).

תוכן עניינים

1 צבעים ואורכי גל
- 1.1 אורכי גל של אור נראה
2 מהירות האור
- 2.1 נוסחת מהירות האור
- 2.2 שמירות מהירות האור
3 מהות האור
4 ראו גם
5 קישורים חיצוניים

[עריכה] צבעים ואורכי גל

אורכי הגל השונים מתפרשים על ידי המוח האנושי כצבעים, מאדום באורכי הגל הגדולים ביותר (התדירות הנמוכה ביותר) ועד סגול באורכי הגל הקצרים ביותר (התדירות הגבוהה ביותר). התדירויות בספקטרום הנמצאות מיד מחוץ לטווח הראיה של העין האנושית נקראות על סגול (UV - אולטרה סגול) בתדירות הגבוהה ותת אדום (IR - אינפרה אדום) בתדירות הנמוכה. על אף שבני אדם לא יכולים לראות תת-אדום, הם קולטים אותו בעור, כחום. מצלמות היכולות לקלוט תת-אדום ולהמיר אותו לאור נראה נקראות מצלמות לראיית לילה. בני אדם אינם מגיבים כלל לקרינה על-סגולה, אלא רק לאחר זמן רב, בצורה היכולה להתבטא בסרטן העור. ישנן חיות, כמו ציפורים, המסוגלות לראות אורכי גל שכאלה.

[עריכה] אורכי גל של אור נראה

אורכי הגל הנראים

האור הנראה הוא תחום בספקטרום, בין אורכי הגל של 400 ננומטרים ו־800 ננומטרים (באוויר). ניתן גם לחלק את האור על-פי תדירות.

התדירות (f), המהירות (v), ואורך הגל (λ) מצייתים למשוואה:

$f = v/\lambda \,\!$

[עריכה] מהירות האור

אור השמש מבעד לערפל

אור השמש בשעת שקיעה

ערך מורחב – מהירות האור

[עריכה] נוסחת מהירות האור

$v = \lambda f \,\!$ ,

כאשר λ מייצגת את אורך הגל,

f מייצגת את התדירות

ו־v מייצגת את המהירות.

אם האור נע בריק, אזי v = c, כלומר

$c = \lambda f \,\!$ ,

כאשר c מייצגת את מהירות האור.

אנחנו יכולים לייצג את v כ-

$v = \frac{c}{n} \,\!$

כאשר n היא קבוע הקשור לחומר דרכו נע האור.

[עריכה] שמירות מהירות האור

האור נע במהירות סופית. כל זוג צופים שונים ימדדו תמיד את אותו הערך ל־c, מהירות האור: 299,792,458 מטרים לשנייה; אולם, כאשר אור נע דרך חומר שקוף, כמו אוויר, מים או זכוכית, הוא נשבר ולכן עובר מרחק גדול יותר ונראה "כאילו" מהירותו מואטת. מכיוון שכך, n = 1 בריק, ו־n > 1 בחומר. לפי הידוע כיום, מהירות האור לא השתנתה כקבוע פיזיקלי מאז המפץ הגדול.

[עריכה] מהות האור

הראשון שתהה על מהות האור וביקש לחשוף את תעלומתו, היה המדען האנגלי אייזק ניוטון, שחי בין השנים 1642-1727. בניגוד לדעה המקובלת בזמנו, כי האור הוא משהו מופשט, בלתי גופני, חסר משקל, ונטול תנועה, סבר ניוטון, כי האור עשוי גופיפים זערערים מאוד, שאותם כינה בשם קורפוסקלים ושקורפוסקלים אלה, אשר נשלחים מן הגופים המאירים לעינינו, עושים את דרכם במהירות עצומה עד כדי כך שהם יכולים לחדור בעד חומרים שקופים, ורק חומרים אטוּמים עוצרים אותם ומחזירים אותם.

בזמן שניוטון עסק באנגליה בביסוס תורת הקורפוסקלים שלו, ישב בהולנד מדען ששמו כריסטיאן הויגנס, אשר גם הוא חקר את מהות האור והגיע למסקנה שונה מזו של ניוטון. הוא טען שהאור אינו עשוי כל חומר ממשי אלא הוא תנועה גלית בלבד, והוא מתפשט בצורת גלים כמו גלי המים וגלי הקול. אולם הויגנס ידע, כי גלים אינם מסוגלים לעשות את דרכם בחלל ריק והם זקוקים לחומר כלשהו כדי לנוע ומכיוון שהאור מגיע אלינו מהחלל האינסופי שאין בו אוויר, ולכן ביסס הויגנס את תורתו בהשערה שקיים בעולם חומר מסתורי ובלתי נראה הנקרא בשם אתר. מאחר שלפי השערתו האתר ממלא את כל חלל העולם ואף חודר לתוך הרווחים הזערוריים ביותר שבין חלקיקי החומר, גלי האור יכולים לנוע בתוך האתר.

כמאתיים שנה עמדו זו מול זו שתי התורות הללו על מהות האור עד שלבסוף בא הפיזיקאי הגרמני מקס פלאנק ואיחד את תורות קודמיו בתורה חדשה לגמרי, תורת הקוונטים. תורת הקוונטים התפרסמה בשנת 1910, ולפי התורה הזאת מהות האור היא אכן קורפוסקולרית אולם תנועתו של האור היא על ידי גלים, שנשלחים מהעצמים המאירים.

במחצית השנייה של המאה ה-19, כאשר נתגלו על ידי מקסוול תכונותיהם המשותפות של הגלים האלקטרומגנטיים השונים, כגון קרני רנטגן וגלי רדיו. נודע, כי גם גלי האור הם אלקטרומגנטיים, הואיל ותכונותיהם הן כתכונות שאר הגלים הללו, ושגם מהירותם של גלי האור היא כמהירות שאר הגלים האלקטרומגנטיים. בנוסף לכך נודע שההשערה על קיום האתר הינה מיותרת.

חקר האטום תרם גם הוא את תרומתו לפענוח סוד מהותו של האור, בכך שעל יסוד חקירת פעולת האטומים התברר, שהאור הוא אנרגיה המשתחררת בשעת תנועותיהם של האלקטרונים. בזמן שאלקטרון ממסלול חיצוני שבאטום עובר למסלול פנימי יותר, הוא משחרר כמות של אנרגיה, ובמקרה כזה פולט האטום צרור של אנרגיה בצורת אור.

[עריכה] ראו גם

הספקטרום האלקטרומגנטי

[עריכה] קישורים חיצוניים

מיזמי קרן ויקימדיה
ערך מילוני בוויקימילון: אור
ציטוטים בוויקיציטוט: אור
תמונות ומדיה בוויקישיתוף: אור