טבעו של האור תמיד ריתק את בני האדם. בימי קדם זה נחשב לתכונה של חומר, משהו שנובע מהדברים. הוא קשור גם לשמש, המלך הפלנטרי ברוב הדתות ותפיסות העולם של האדם הקדמון, ולכן עם חום וחיים. עם זאת, אנשים רבים לא באמת יודעים מה זה אור.
לכן, במאמר זה אנו הולכים להסביר מהו אור, מאפייניו וחשיבותו.
מה זה אור
האור הוא תופעת טבע בסיסית המאפשרת לנו לתפוס את העולם הסובב אותנו. זוהי צורה של אנרגיית קרינה הנעה בצורה של גלים אלקטרומגנטיים. גלים אלו מתפשטים בחלל במהירות גבוהה במיוחד, המכונה מהירות האור. האור הוא חלק מהספקטרום האלקטרומגנטי, שנע בין גלי רדיו לקרני גמא.
מאפיין חשוב של אור הוא שהוא יכול להיפלט, להשתקף, לספוג או להעבירו על ידי חומרים שונים. עצמים פולטים אור בגלל אנרגיית החום שיש להם, בדומה להבה או נורת להט. כאשר אור נופל על חפץ, חלק ממנו עשוי להיספג על ידי החפץ, חלק עשוי להיות מוחזר וחלק עשוי להיות מועבר דרכו. השילוב של אור מוחזר ומועבר הוא מה שאנו תופסים כצבע ובהירות.
אור לבן, כמו זה שמגיע מהשמש, מורכב למעשה מתערובת של צבעים. הסיבה לכך היא שאור לבן יכול להתפרק לאורכי גל שונים כשהוא עובר דרך פריזמה, וכך ליצור את ספקטרום הצבעים שאנו מכירים כקשתות בענן.
בנוסף לתפקידו בתפיסה החזותית, האור ממלא גם תפקיד חיוני בתחומים רבים של מדע וטכנולוגיה. הוא משמש בתקשורת, כמו באותות רדיו וטלוויזיה, ובהעברת נתונים דרך סיבים אופטיים. זה חיוני גם בצילום, רפואה (כגון טיפול בלייזר), מחקר אסטרונומי ודיסציפלינות רבות אחרות.
קצת היסטוריה
היוונים הקדמונים הבינו את האור כמשהו שקרוב לאמיתות הדברים. הוא נחקר על ידי פילוסופים כמו אמפדוקלס ואוקלידס, שגילו כמה מתכונותיו הפיזיקליות. מתחילת הרנסנס האירופי ועד המאה ה-XNUMX, עם התפתחות הפיזיקה והאופטיקה המודרנית, מחקרו ויישומה בחיי האדם תפסו תאוצה רבה של התפתחות.
לאחר מכן, ניהול החשמל איפשר להאיר באופן מלאכותי בתים וערים ללא תלות בשמש או שריפת דלקים (מנורות דיזל או נפט). זהו הבסיס של הנדסה אופטית שפותחה במאה ה-XNUMX.
הודות לאלקטרוניקה ואופטיקה, פותחו יישומי אור בלתי נתפסים לפני כמה מאות שנים בלבד. ההבנה שלנו לגבי איך זה עובד פיזית גדלה, בין היתר הודות לתורת הקוונטים וההתקדמות העצומה בפיזיקה ובכימיה שהתרחשה.
הודות לאור ומחקריו, צצו טכנולוגיות שונות כמו לייזרים, קולנוע, צילום, צילום או פאנלים פוטו-וולטאיים.
תכונות עיקריות
הוא תמיד נע בקו ישר במהירות קבועה שנקבעה. תדירות גל האור קובעת את רמת האנרגיה של האור והיא המבדילה בין אור נראה לצורות קרינה אחרות. למרות שאור באופן כללי (מהשמש ומנורות) נראה לבן, מכיל גלים עם אורכי גל התואמים לכל צבע בספקטרום הנראה.
ניתן להדגים זאת על ידי הצבעה על פריזמה וחלוקתה לגווני קשת בענן. לאובייקטים יש צבע מסוים כתוצאה מכך שהפיגמנטים של האובייקט סופגים אורכי גל מסוימים ומחזירים אחרים, המשקפים את אורכי הגל של הצבעים שאנו רואים.
אם נראה חפץ לבן, זה בגלל שהפיגמנט מחזיר את כל האור שנפלט עליו, כלומר את כל אורכי הגל. מצד שני, אם אנחנו רואים אותו שחור, זה בגלל שהוא סופג את כל האור, שום דבר לא מוחזר ולא רואים כלום, כלומר רואים שחור. העיניים שלנו קולטות צבעים ספקטרליים הנעים בין אדום (אורך גל 700 ננומטר) לסגול (אורך גל 400 ננומטר).
התפשטות האור
האור נע בקו ישר במהירות של 299.792.4458 מטר לשנייה בוואקום.. אם אתה צריך לנסוע דרך מדיום צפוף או מורכב, אתה נע במהירות איטית יותר. האסטרונום הדני Ole Roemer ערך את המדידה המשוערת הראשונה של מהירות האור בשנת 1676. מאז, הפיזיקה חידדה מאוד את מנגנון המדידה.
תופעת הצל קשורה גם להתפשטות האור: כאשר אור נופל על עצם אטום, האור מקרין את קווי המתאר שלו על הרקע, ומדגיש את החלקים החסומים על ידי האובייקט. ישנן שתי דרגות הצללה: גוון בהיר יותר הנקרא penumbra, גוון בהיר יותר בשם penumbra וגוון בהיר יותר הנקרא penumbra. הצבע השני כהה יותר ונקרא אומברה.
גיאומטריה תמיד הייתה כלי חשוב בכל הנוגע לחקר התפשטות האור או תכנון מכשירים להשגת השפעות מסוימות, כגון טלסקופים ומיקרוסקופים.
אור טבעי ואור מלאכותי
מקור האור המסורתי של האנושות הוא השמש, שמאירה אותנו כל הזמן באור נראה, חום, אור אולטרה סגול וסוגי קרינה אחרים.
אור השמש חיוני לפוטוסינתזה ולשמירה על טמפרטורת כדור הארץ בטווח המתאים לחיים. זה דומה לאור שאנו צופים מכוכבים אחרים בגלקסיה שלנו, למרות שהם מופרדים במיליארדי קילומטרים.
מאז מוקדם מאוד, בני אדם ניסו לחקות מקורות אור טבעיים. בהתחלה, הוא עושה זאת על ידי שליטה באש, באמצעות לפידים ומדורות, הדורשים חומרים דליקים ובעלי אורך חיים קצר.
מאוחר יותר נעשה שימוש בנרות שנשרפו בצורה מבוקרת, וכעבור זמן רב יצר עמודי תאורה ששרפו נפט או פחמימנים אחרים, ויצרו את רשת התאורה העירונית הראשונה, שהוחלפה מאוחר יותר בגז טבעי. בסופו של דבר התגלה השימוש בחשמל, שהוא הגרסה הבטוחה והיעילה ביותר.
אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד יותר על מהו אור ועל מאפייניו.