» «
נוזלים
למה דברים נראים הפוכים כשמביטים בהם דרך כוס נוזלים?



כשמביטים במשהו דרך כוס נוזלים הוא נראה הפוך. זוהי תופעה אופטית מעניינת, שמעניין למה היא מתרחשת, נכון?

ההסבר הפשוט הוא שבכל פעם שהאור עובר חומר כלשהו הוא משתקף ומתהפך. אם הכוס ריקה רואים את החץ כמו שהוא על הנייר, כיוון שהאור בין עינינו לחפץ שמעבר לכוס חוצה שני חומרים (שתי דפנות זכוכית של הכוס) - הראשון הופך אותו והשני הופך אותו שוב, מה שמראה אותו בדיוק כמו שהוא. אבל כשמוסיפים את הנוזלים לכוס, נוסף חומר שלישי ולכן הוא הופך שוב את הכיוון של מה שרואים מעבר לכוס ועתה הוא נראה הפוך.


הנה סרטון שמציג זאת בעזרת חץ על נייר, שאנו רואים דרך כוס, לפני ואחרי מילוי המים:

http://youtu.be/o08jgkut7e8
חוק סנל
למה קשית בתוך כוס מים נראית כאילו היא שבורה?



כשהאור עובר דרך מים, הוא נשבר וכיוונו משתנה. לכן, קשית שמונחת בכוס עם נוזלים נראית כאילו היא שבורה. המתמטיקאי ההולנדי וילברורד סנל הסביר כבר במאה ה-17 שקרני האור נשברות, כשהן עוברות דרך תווך עם מהירות אור אחת לתווך בעל מהירות אור אחרת, במקרה הזה דרך המים. ההסבר זכה לשם המדעי "חוק סנל".

חוק סנל מסביר גם את הסיבה שכוכבים מנצנצים. גם קרני האור שלהם עוברות דרך תווך עם מהירות אור שונה, במקרה ההוא התווך הזה הוא אטמוספרת כדור הארץ.


הנה דוגמה לשבירה של קרני האור:

https://youtu.be/Bzmo-Zpek7M


סרטון על חוק סנל ושבירת קרני האור:

http://youtu.be/FH08Wlkb7I4


הסבר מפורט על חוק סנל וביצוע ניסויים שמדגימים אותו:

http://youtu.be/kc2o73FyN3I
שחור לבן
האם שחור ולבן הם צבעים?



שחור ולבן הם לא ממש צבעים. שחור הוא היעדר של אור לגמרי ומשום כך הלילה שחור. הלבן לעומתו הוא תערובת של כל הצבעים הקיימים גם יחד. משום כך כשקרן אור פוגעת בזכוכית או בטיפות גשם, היא נשברת לצבעים שונים, מה שנקרא מנסרה או קשת בענן.


הנה הסבר על האור שבתוכו מוסברים גם השחור והלבן:

http://youtu.be/eCVPhjHh57E


הנה הניסוי של ניוטון ופירוק האור הלבן לצבעים:

http://youtu.be/uucYGK_Ymp0


הנה אשליית הצבעים שבשחור-לבן:

http://youtu.be/pMaYlVv5E58


ריקוד מטעה בשחור לבן:

http://youtu.be/GvZAdW7IJCg
ליקוי חמה
איך לצפות בליקוי חמה בצורה בריאה?



ניתן לצפות בליקוי חמה ע"י יצירת מעין "מצלמה" מקרטון שבמרכזו חור קטן של כמה מ"מ. את החור יש לכוון לכיוון השמש ( אין לצפות בשמש מבעדו). קרני השמש העוברות מבעד לחור ייצרו את דמות השמש הלוקה על הרצפה.

בשום אופן אסור להביט בשמש באמצעים שאינם יועדו לשם כך. צפייה בליקוי חמה שלא באופן המגן על העיניים בשיטה שצויינה או במרכזי המבקרים המיועדים לכך מסוכן מאד לעיניים ועלול לגרום לעיוורון.


הנה מדריך להכנה של מצלמת חור לליקוי חמה:

http://youtu.be/EGCYu7RMZLo


והנה מדריך להכנת מצלמת חור שמצלמת על פילם:

http://youtu.be/espROi9g2pg

אופטיקה

תמונות מטעות
מהן התמונות המטעות?



מדי פעם כל האינטרנט והרשתות החברתיות מוצפים בשיתופים של עוד תמונה כזו, תמונה עם טריק, עם משהו שלא הגיוני בה או יותר "חמור" - משהו שאנו רואים ולא קיים או עיוות שאין לו בסיס במציאות.

מדובר בתמונות מטעות, המבוססות על אשליות אופטיות (Optical illusion). התמונות הללו נוצרו כך שהן "יבלבלו" את העין האנושית. הן מצליחות לחולל שינוי בתפיסה הוויזואלית שלנו, בשל הפער שבין מה שהמוח שלנו חושב שהוא רואה ובין מה שהוא רואה באמת.

יש מהתמונות הללו כאלה שמבלבלות את העין והמוח שלנו, על ידי יצירת אשליה שאנו רואים דברים שלא קיימים, אחרות מנצלות את חולשות המוח שלנו, בכדי שלא יראה דברים שמופיעים בה ורק במבט בוחן, ניתן להתחיל ולזהותם. יש מהן שיוצרות אשליות של תנועה, של גודל, של עומק, כאלה שמבלבלות אותנו בין תלת-ממד לדו-ממד ועוד ועוד.


הנה הסבר קצר על תמונות האשליות האופטיות:

https://youtu.be/mszKg7ezd98?t=8s&end=4m21s


הנה תמונות שמייצרות אנימציה בהזזת דף:

https://youtu.be/lvvcRdwNhGM


כך למשל נייצר תמונה הנראית כאילו יש בה תנועה:

https://youtu.be/4v8605UpmbI


ועוד תמונות שמטעות את העין והמוח:

https://youtu.be/0FywFsT0R58
פריסקופ
מהו הפריסקופ?



הפריסקופ (Periscope) היא משקפת שמביטים בעזרתה מצוללת, אל מעל פני המים. הפריסקופ בנוי כצינור שניתן להאריך כך שהוא עולה אל מעל למים. בזכות ההמצאה הזו יכול המשקיף לראות מה קורה מעל לפני המים, מבלי שהצוללת תעלה אל פני המים ויבחינו בה.

הפריסקופ מסתובב לכל הכיוונים ומאפשר צפייה לכל הצדדים. כך יכול הצופה להתבונן במרחב שמעל פני המים, בזמן שהצוללת עצמה נמצאת מתחת לפני המים, מסתתרת ומוכנה לפעולה.

כיום פועלים פריסקופים דיגיטליים מעולים, שפועלים באמצעות מצלמות בהפרדה גבוהה. מדענים רבים חוקרים כיום את האפשרות לייצר פריסקופ שאינו בולט מעל המים, כך שלא ניתן לגלות את הצוללת. בשנים האחרונות פורסם שחוקר ישראלי הצליח בשנים האחרונות לעשות קפיצה משמעותית בפיתוח כזה, אם כי עדיין אין אפילו אבטיפוס של הפריסקופ שהוא מתכנן.


זהו הפריסקופ:

https://youtu.be/4zEY4EzhFik


ככה מכינים פריסקופ בבית עם מראות:

https://www.youtube.com/watch?v=MsrWlo_KgJw


או כך:

https://youtu.be/F_j_BkYcF4c


נשק חדיש הופך את הפריסקופ לכלי נשק תת-ימי כלפי מסוקים שצדים צוללות:

https://youtu.be/jIGl42ELB_A
סופר סלואו מושן
מהו הצילום האיטי מאד, או פמטו צילום?



צילום איטי בסלואו מושן הוא לא חדשות. עושים זאת כבר הרבה שנים ואנו רואים אותו בסרטי קולנוע, תכניות טלוויזיה ושלל וידאו קליפים יצירתיים. אבל צילום איטי בסופר סלואו מושן הוא בהחלט חדשות מרשימות, שהולכות ונעשות משוכללות ומאפשרות.

למשל צילום ה-Super Slow motion של חברת Phantom, המאפשרת צילום עם 480-960 פריימים לשנייה וגם יותר מ-1000. הצילום בקצב פריימים לשנייה גבוה (FPS) הוא אמנם ברזולוציה מופחתת של 800X400, אבל התוצאה מרשימה ביותר גם בקצב איטי יותר.

מצלמות ה-RED Epic היקרות גם הן, יכולות לצלם בקצב של 300-400 פריים לשנייה ובאיכות גבוהה של Full-HD

חבורת ערוץ היוטיוב The Slow Mo Guys שנוהגת לצלם סרטוני מהירות סופר איטית מעולים, השוותה כמה מהירויות ומדגימה את ההבדלים ביניהן בסרטון שלמטה, עד מהירות של 10,000 פריימים לשנייה. בשוק פועלות גם המצלמות של Chronos, שמצלמות ב-343,000 פריימים לשנייה!

אבל השיא היא טכנולוגיה שמאפשרת הדמיה קיצונית, שמאפשרת לראות את העולם בטריליון פריימים לשנייה. הטכנולוגיה הזו נקראת פמטו צילום, או צילום פמטו והפירוט בה הוא כל כך גבוה, עד שהוא יכול להציג את קרני האור בתנועה. המדענים מאמינים שלא רחוק היום שנוכל להיעזר בה כדי לראות אל תוך הגוף, מבלי צורך בקרני רנטגן!


הנה מצלמת ה-Sony FS700 הפחות יקרה, שמאפשרת צילום Full HD בקצב שבין 120-240 פריים לשנייה:

https://youtu.be/iIAmN65DvKU


ועוד צילום קולנוע בהילוך איטי מאד - במצלמה של סוני:

https://youtu.be/EMewdjnAHSQ


צילומי ה-RED Epic 300 FPS test המעולה:

https://youtu.be/lCD8d4EEwUk


חבורת The Slow Mo Guys המצלמת סרטוני מהירות סופר איטית מעולים ב-Phantom:

https://youtu.be/tcQ37OfknJA


וסרטון שמדגים צילומים כאלה:

https://youtu.be/8BIEBn-Uu6I


וב-343,000FPS:

https://youtu.be/xbuvcQrAOSk


והרצאת הטד (המתורגמת) שמציגה קצב של טריליון פריימים בשנייה:

https://youtu.be/Y_9vd4HWlVA?long=yes
קמרה אובסקורה
איך יוצרים קמרה אובסקורה בבית?



קמרה אובסקורה, אותה קופסה אפלה ששימשה בסיס לעולם הצילום, מסקרנת כבר דורות רבים את הסקרנים והחוקרים. היא אפשרה להקרין את המציאות על מסך עוד בתקופות שבהן לא היו קיימים החשמל, המצלמות והמקרן ובעיני בני התקופות העתיקות היא הייתה פלא פלאים.

אבל איך מייצרים קופסה אפלה של קאמרה אובסקורה?


כדי ליצור "קמרה אובסקורה" עושים כך:

1. מחשיכים לחלוטין חדר שבו נרצה לעשות את הניסוי.

2. עושים נקב קטן בקרטון וחוסמים חלון פתוח בקרטון.

3. על הקיר הנגדי לנקב מניחים מסך או סדין פרוש וכשמסתכלים רואים על המסך תמונה של העולם מבחוץ כשהיא מוצגת בצורה הפוכה.

זוהי ה"קאמרה אובסקיורה"!


הנה סרטון שמראה איך אפשר לעשות "קאמרה אובסקיורה" בעצמכם:

http://youtu.be/8pMrkXJ9OVQ


צבע
מהו הצבע?



ודאי יעניין אתכם לדעת שאיננו רואים צבעים. צבע (Color) הוא למעשה הפרשנות שעושים המוח ומערכת הראייה לאורכי הגל השונים שבהם מופיע האור. אנו תופסים את כמות האור שמגיעה בכל אורך גל, תדירויות אורכי-הגל המגוונים, וקוראים להם צבעים. כל עצם מחזיר אור לעינינו ובהתאם למה שאנו חווים מהאור הזה, אנו תופסים את זה כצבע.

כשאור מהשמש או מתאורה כלשהי פוגע בעצם, חלק מהקרינה האלקטרומגנטית הזו נבלעת בעצם וחלק מוחזר ממנו. לכל עצם יש מאפיינים פיזיקליים, שגורמים להחזרת האור באורך גל ספציפי. אורך הגל הזה ייצר את מה שאנו קוראים "צבע" והוא יהיה אופייני לאותו עצם.

מתי איננו רואים צבעים? - בלילה, כשאין הרבה אור ולכן אין החזרה של אור, איננו רואים אור. לכן בלילה אנו עיוורים לצבעים. לכן גם עצם שאינו מחזיר כלל אור שהוא באורך גל שהעין האנושית רואה, ייראה לנו שחור. כשהתאורה משתנה, משהו שקודם נראה לנו כחול, יכול להיראות לפתע שחור. הסיבה - אורך הגל שלו השתנה ביחס ליכולת העין שלנו לראותו.

המעניין הוא שצבעים אינם נחלתם של כל בעלי החיים. חלקם לא רואים צבעים כמונו בני האדם, בעוד שיש לא מעט שרואים צבעים רבים מאיתנו.

תופעה מעניינת נוספת היא של עצמים בעלי החזרת אור באורכי גל שונים, מה שייראה לנו כצבעים שונים. אבל תאורה מסוימת תיתן לכולם תחושה של צבע זהה. התופעה הזו נקראת "מטמריזם".


הנה סרטון שמסביר בדיוק מהם הצבעים:

http://youtu.be/b5JgooGgwtQ


והנה הסבר ממש מצוין:

https://youtu.be/H6REpZ8Cyk0


הצד המדעי של הצבע כאורכי גל:

https://youtu.be/UZ5UGnU7oOI?t=12s
למה הזכוכית שקופה?



התופעה של שקיפות זכוכית היא תופעה מרתקת, שכן אנו מכירים שקיפות רק בנוזלים וגזים, אך לא במוצקים. למעשה הזכוכית אינה נוזל ולא מוצק. היא מוצק אמורפי, מה שאומר שהיא קשיחה מאד אבל בניגוד למוצקים, אטומי החומר מסתדרים בה בתצורה מבולגנת, שדומה לנוזל. זה מה שגורם לשקיפות שלה ולמעבר של קרני האור, כמעט ללא הפרעה.

במילים אחרות, הזכוכית שקופה מפני שהמבנה של פסי האנרגיה שבה, מונע מהאלקטרונים שבה השפעה על התחום הנראה והם לא בולמים את האפשרות לראות דרכה. אגב, קרינה אולטרה-סגולה (על-סגול) לא עוברת דרך הזכוכית, בשל תכונה מיוחדת שיש לה.


הנה ההסבר לשקיפות של הזכוכית:

https://youtu.be/VwRLIt6jgdM?t=6s


והנה הסבר נוסף על הסיבה שזכוכית שקופה:

http://youtu.be/7gnG1UvhgMA
מהן אשליות אופטיות?



אשליות אופטיות (Optical illusion) הן אשליות ראיה, או תעתועי ראיה. אלה הן תמונות או דברים שבנויים כך שהם "ירמו" את העין האנושית. כל אימת שקיים ניגוד, בין מה שאנו חושבים שאנו רואים לבין מה שהוא באמת, אנו חוזים באשליה אופטית, בתעתוע חזותי.

אשליה אופטית יכולה לבלבל את המוח בצורות שונות. יש כאלה שמציגות תמונה, שבה למעשה נסתרים מרכיבים נוספים, ההולכים ומתגלים במבט בוחן. אחרות מבלבלות את העין והמוח בהצגת דברים שלא קיימים, על ידי ניצול של חולשות המוח האנושי. יש אשליות גודל, אשליות של תנועה, של עומק, אשליות המשלבות מראות, כאלה שיוצרות בלבול בין תלת ממד לדו-ממד של התמונה, כאלה שמבט בוחן יגלה שמסתתרות בה דמויות שמרכיבות את המראה הראשוני שראינו וכך הלאה.

כבר שנים רבות שאמנים מייצרים אשליות אופטיות, אם למטרות בידור ואם למטרות חינוכיות, מחקריות וכדומה. למעשה, התגלתה האשליה האופטית כבר ביוון העתיקה. האמנים פרהסיוס וזאוקסיס היו מהראשונים לחקור את הרעיון של אמנות שמטעה את חושינו והם התחרו ביניהם על יצירת אשליות ויזואליות מעולות. העדות הכתובה מספרת על אחד מהם שצייר ענבים באופן כה נאמן למציאות עד שגרמו לציפורים לנסות ולנקרם... השני הזמין את רעו והראה לו ציור מכוסה בווילון. משניסה החבר להרים את הוילון, גילה שהווילון הוא בעצם וילון מצוייר. כך הוא הודה בניצחון יריבו שהצליח להטעות לא רק את הציפורים אלה גם אותו כאמן.


הנה עולם האשליות האופטיות בעברית:

https://youtu.be/vi9Opd8LS5I


ועוד הסבר מתורגם על אשליות אופטיות, כולל כאלה שמזיקות לנו:

https://youtu.be/rfdJyDfIHIc


כמה מהאשליות האופטיות המרתקות ביותר:

https://youtu.be/-IWk5NkxQF8


הנה אשליית חדר איימס המפורסמת, שבה אנו רואים אנשים רגילים כענקים וגמדים:

http://youtu.be/Ttd0YjXF0no


עוד דוגמה?

https://youtu.be/EPkJd67HmPk
מי המציא את המראה?



מראות כלשהן קיימות כבר אלפי שנים, אך המראה שאנו מכירים נוצרה לפני כ-150 שנה. היא נקראת "מראת הזכוכית-כסף" והממציא שלה הוא הכימאי הגרמני יוסטוס פון ליביג (Justus von Liebig). הוא הראשון שיצר בשנת 1835 מראה שבה הוצמדה מתכת לזכוכית באמצעים כימיים, תוך כדי החנקת המתכת.

אגב, ליביג הזה עסק במרבית זמנו דווקא בכימיה ובדרך שבה היא מסייעת לחקלאות. הוא היה מראשוני החוקרים שהניבו את תעשיית הדשנים הכימיים לחקלאות ועד היום הוא נחשב לאחד מגדולי הביוכימאים שעסקו בכימיה חקלאית.

אם נשוב למראות, אלה נולדו אלפי שנים לפני הספירה. אז עוד לא ידעו על החיבור בין הזכוכית למתכת שתשקף בה את המראות באופן אופטי. אבל ברמת אנטוליה, הנמצאת בתורכיה של היום, השתמשו ב-6000 לפני הספירה בחומרים כמו זכוכית געשית שמולאה בנוזלים, כדי לשקף היטב.

ב-4000 לפני הספירה במסופוטמיה ו-1000 שנה אחר-כך במצרים העתיקה, השתמשו במראות מנחושת מלוטשת. עוד אלף שנים, בסביבות 2000 לפני הספירה, יצרו במרכז אמריקה מראות מאבנים מלוטשות. בערך באותם זמנים, בסין הרחוקה, נוצרו מראות מברונזה.


הנה ההיסטוריה המוקדמת של המראה:

https://youtu.be/FDs-1khMwus


וההמשך עם אבי המראה המודרנית, הכימאי יוסטוס פון ליביג:

https://youtu.be/e5Pz6NU7pww
איך אנשים נראים כענקים בחדר איימס?



חדר איימס (Ames room) היא אשלייה מופלאה שחושפת את האופן שבו המוח שלנו מנתח את המידע הוויזואלי שמועבר אליו מהעיניים. כשאנו מביטים אל תוך חדר כזה, אנו רואים אנשים רגילים כענקים ולידם אנשים נוספים כגמדים. אבל האם באמת מדובר בענקים וגמדים?

איך זה עובד? - ובכן, חדר איימס הוא חדר בצורת טרפז, צורה מעוותת שמבלבלת את מוחנו. חדר כזה יוצר אצלנו אשליה אופטית, שיש בה שיבוש של תפיסת העומק שלנו וגורמת לנו לתפוש באופן שגוי את גודלם של עצמים שנמצאים בו.

אנשים בגודל זהה נראים בחדר איימס בגדלים שונים. המוח מתבסס על ההנחה ששני אנשים באותו חלל ובאותם מרחקים אמורים להיות זהים בגודלם. בחדר איימס יש צד קרוב וצד רחוק. החלונות שלו מעוותים כדי שהעין הצופה תטעה לחשוב שהחדר הוא אכן מרובע. וכך נתפס הדבר היחיד בו שאינו מעוות, האנשים, כמעוות. הרחוק נראה לנו קטן יותר, כיוון שהוא רחוק יותר מעין. בגלל שהחדר מעוות בכוונה, איננו יודעים שהוא רחוק מאיתנו ולכן הוא נראה קטן וזעיר, מבלי שהדברים אכן כאלה. השיפועים שהוכנסו לצורת החדר ולצורת החלונות שלו יוצרים למתבונן תמונה זהה לחדר רגיל, על אף שהוא אינו כזה.

בשולי הדברים נאמר שיתכן וזה משל לחברה נורמלית ואנשים לא נורמלים. האם יתכן שחברה לא נורמלית, כמו חדר איימס, מסוגלת לגרום לנו להרגיש שמי שהוא נורמלי הוא בעצם סוטה?

חדר איימס נקרא על שם ממציא האשלייה הזו, אדלברט איימס או איימז.


הנה אשליית חדר איימס:

http://youtu.be/Ttd0YjXF0no


והסבר מפורט של האשלייה החכמה הזו:

http://youtu.be/hCV2Ba5wrcs
מהי קמרה אובסקורה?



ה"קמרה אובסקורה" (Camera Obscura), בעברית "חדר אפל", "לשכה אפלה", או "קופסה אפלה", היה עקרון שהתגלה עוד ביוון העתיקה. לפי רעיון זה, אם ננקב חור באחד מהקירות של חדר חשוך, ייכנס דרכו האור ויקרין על הקיר הנגדי תמונה של העולם מבחוץ, כשהיא מוצגת בצורה הפוכה. הפילוסוף אריסטו היה הראשון שתיאר בכתב את התהליך.

למעשה הקמרה אובסקורה הייתה הבסיס לצילום, אבל היוונים הקדמונים לא ידעו לשמור את התמונה לצפייה חוזרת. כמוהם גם המדען הערבי אל-חאזן שגילה את השיטה שוב במאה ה-9. כמוהו גם הציירים שנעזרו בקמרה אובסקיורה כדי לצייר נופים תלת-ממדיים על בד. חוקרים משערים שדרך הקמרה אובסקורה למד לאונרדו דה וינצ'י את הפרספקטיבה שהוא כל כך הצטיין בה.

חוקר אחר שגילה את העיקרון הזה היה פילוסוף מסין העתיקה ששמו היה מו דזה. לפני 2000 שנה הוא גילה את עיקרון הקמרה אובסקורה, באופן בלתי תלוי.

העקרון הזה היה צריך להמתין עוד כמה מאות שנים, בטרם ימציאו שיטה שבה ניתן גם לשמר את התמונה המוקרנת ולהציגה שוב כצילום.


כיצד התפתחו המצלמות המודרניות מהקמרה אובסקורה:

http://youtu.be/XaGUL8B-BrE?t=14s


כך השתמשו בה ציירים כמו ורמיר כדי לצייר חלק מציוריו הגדולים:

https://youtu.be/5SpaJtCv1hI


שיטה לייצר קמרה אובסקורה לבד:

http://youtu.be/Y0wenfVfHuo


כך תהפכו את החדר לקמרה אובסקורה:

http://youtu.be/qBt8ZERvE1Q


הנה הסבר מודגם ללשכה אפלה, כמו ההמצאה של אל-חזאן:

http://youtu.be/gvzpu0Q9RTU


והרצאת וידאו קצרה על הקאמרה אובסקורה:

https://youtu.be/LutIudRhm10?long=yes
מהי מנסרה?



מנסרה, או פְּרִיזְמָה, היא מכשיר אופטי שקוף ששובר את קרני האור ומחזיר אותן מפורקות לצבעים. המנסרה שוברת את האור הלבן ל-7 צבעים בסיסיים: אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, אינדיגו, סגול.

הסיבה לכך שהאור הפוגע במנסרה מתפרק לצבעים שונים היא הזווית של פגיעת קרן האור במנסרה ואורכי הגל השונים של הצבעים המרכיבים את קרן האור. פירוק האור הוא בעצם פיצולו לאורכי הגל השונים שלו והם שיוצרים את מגוון הצבעים שאנו רואים.

הקשת שבשמיים, שבאה אחרי הגשם, מתרחשת באופן דומה למנסרה. בקשת זו שבענן שוברת כל טיפת גשם את קרני האור למגוון אורכי הגל ומייצרת את מגוון צבעי הקשת. כל טיפות הגשם ביחד הן שיוצרות את הקשת שמעל לשמיים גשומים, מול אור השמש.


הנה הסבר לשבירת האור הלבן לצבעיו על ידי המנסרה:

http://youtu.be/Aggi0g67uXM


כך האור הלבן הנשבר במנסרה:

http://youtu.be/9eEyTw4wylk


הקשת בענן נוצרת על ידי מנסרות טבעיות בדמות טיפות הגשם:

http://youtu.be/3oYnUabaXnQ


והנה מצגת וידאו של מנסרות שונות הנוצרות בכל מיני הקשרים במציאות:

http://youtu.be/yrRkJMHEcYE
מהי קרינת צ'רנקוב?



קרינת צ'רנקוב היא הקרינה שנפלטת כשחלקיק נע במהירות גדולה יותר מהמהירות של האור שאותו הוא יצר. מדובר באפקט מקביל מתחום האור, לבום על-קולי.

ההסבר של קרינת צ'רנקוב ממש מזכיר את הסבר הבום העל-קולי: נניח שאלקטרונים נעים בכור-גרעיני או במאיץ-חלקיקים. האלקטרונים הללו יוצרים גלי-אור (גלים אלקטרומגנטיים). אם האלקטרונים נעים בשלב כלשהו מהר יותר מגלי-האור שהם יוצרים (זה יכול לקרות כשהחומר שבו הם נעים מקטין את המהירות של גלי-האור והם נעשים איטיים יותר מהאלקטרונים), הם יפיקו "בום" של אור שזכה להיקרא "קרינת צ'רנקוב".

הקרינה הזו קרויה על שם הפיזיקאי פאבל צ'רנקוב שהסביר אותה לראשונה בשנת 1934 ואף זכה בפרס נובל לפיזיקה על תגלית זו.


הנה סרטון הסבר לקרינת צ'רנקוב:

http://youtu.be/x4Ir6E4IG64


והנה במבט אל הליבה של הריאקטור - היא האור הכחול שמאיר בחשיכה ואין שם נורה כלשהי שיוצרת אותו:

http://youtu.be/2hQ2W45vY-Q
איך מעוותים את הזמן להילוך סופר מהיר או איטי להחריד?



עיוות זמן (Time Warp) היא טכניקה בה רואים פעולה בזמן איטי מאד, או מהיר מאד. בעזרת מצלמות סופר סלואו מושן ניתן להראות תהליכים שמתרחשים במהירות גדולה, אבל לאט לאט ובפירוט מדויק.

השיטה לעשות זאת היא בצילום של מיני פריימים מעטים או רבים בשנייה ואז הקרנה בקצב FPS רגיל, כלומר במשהו כמו 25 פריימים לשנייה, שהוא קצב צילום אופייני היום.

לדוגמה סרטוני קפיצות הזמן, המציגים את הסרט בצילומים שנערכים אחת לכמה שניות, דקות וכדומה. בהצגה מהירה, או רגילה של הפריימים שצולמו, הזמן נראה טס, כמו בהילוך מהיר אך ללא הרציפות הנפלאה של ההילוך המהיר הרגיל.

צילום איטי בסלואו מושן או סופר סלואו מושן, מהצד השני, מצלם בקצב של 480-960 פריימים לשנייה וגם יותר מ-1000. כך ניתן לראות בפירוט מטורף, כל פרט וחלקיק שנייה בפעולות מהירות, שבדרך כלל העין לא מסוגלת להפריד.


כך מעוותים את הזמן בסרטי טבע:

https://youtu.be/bpbmWqQMzq0


צילום קולנוע בהילוך איטי מאד:

https://youtu.be/EMewdjnAHSQ


פרחים פורחים בהילוך מהיר:

https://youtu.be/LjCzPp-MK48


הילוך מהיר של הגאות והשפל:

http://youtu.be/pBGHb8iXiqM


שבלול בתנועה מהירה בשיטה הזו:

https://youtu.be/feKYw5Adheg


וקפיצות זמן שמראות איך הזחל הופך לגולם:

http://youtu.be/-gsm_ZyJz_s


מהו האינפרה אדום, או הקרינה התת-אדומה?



הקרינה התת-אדומה (Infra Red), או אינפרה-אדום, היא קרינה אלקטרומגנטית שאורך הגל שלה ארוך מאור אדום רגיל. התדר של הקרינה הזו הוא מתחת לזה של אור אדום ולכן היא תת-אדומה. פירוש המילה אינפרה (infra) בלטינית הוא "מתחת". מכאן המושג "אינפרה-אדום".

אבל מהי הקרינה התת-אדומה?

ובכן, אם האור הוא קרינה אלקטרומגנטית שנראית לעין האנושית, באחד מקצות הטווח הנראה של הקרינה האלקטרומגנטית הנקראת אור, נמצא האינפרה-אדום, או הקרינה התת-אדומה. בצד השני, נמצאת הקרינה האולטרה סגולה, או מה שאנו מכנים לא פעם "אולטרה סגול".

שני סוגי הקרינה הללו לא נראים על ידי העין האנושית, אבל את קרינת האינפרה אדום ניתן לזהות לפי החום שהיא פולטת. כך גם גילה את הקרינה הזו האסטרונום הבריטי ויליאם הרשל. זה היה כשהוא הצמיד מדחום לאלומות האור בצבעים שונים, שהתפצלו במנסרה מהאור הלבן. הוא זיהה שהטמפרטורה במדחום עלתה, גם כשהוא מדד מעבר לאלומת האור האדום שנשבר דרך המנסרה. מה שהפליא אותו שזה היה באזור שלא נראה בו אור כלשהו. זו הייתה קרינת אינפרה-אדום.

בימינו יש לקרינה התת אדומה שימושים טכנולוגיים רבים. במכשירים לראיית לילה, למשל, משתמשים כדי "לראות" באמצעות החום של האינפרה אדום גם בחשיכה. גם השלט רחוק של הטלוויזיה משדר אותות אינפרה אדומות למכשיר הטלוויזיה שבו הוא שולט. באינפרה אדום משתמשים גם במכשירי מדידה מתקדמים ועוד. מצלמות תרמיות מאתרות נזילות, באמצעות הבדלי החום ומקרני חום מחממים אפילו מחוץ לבית, באמצעות הקרינה התת-אדומה.

המדענים יודעים היום שבעלי חיים שונים מסוגלים לקלוט בעיניהם קרינה תת-אדומה. יכולתם לקלוט טווח תדרים רחב משל העין האנושית, מקנה להם יתרונות הישרדותיים של ממש. בזכותה הם מסוגלים לזהות מרחוק וגם בחשיכה מוחלטת, את הקרינה התת-אדומה שנפלטת מגופו של טרף פוטנציאלי. כך הם מאתרים אותו וטורפים.


זוהי הקרינה התת-אדומה (מתורגם):

https://youtu.be/Uy75w1GMAGw


כך מנצלים אותה למכשירים כמו שלט רחוק של מזגן או טלוויזיה:

https://youtu.be/gKl6n0YaO8E


בעברית - כך בנוי האור המלא שאנו רואים והאינפרה אדום הוא בחלק הבלתי נראה שלו:

http://youtu.be/KhXU9D1NlOc


מצלמה תרמית המצלמת באמצעות אינפרה אדום:

https://youtu.be/TrjbF7xojmk
איך פועלת המראה? איך אני רואה את עצמי במראה?



מראה (mirror) או ראי היא מתקן שמחזיר את קרני האור וכך מאפשר לראות את מה שניצב מולו ומשתקף בו.

המראה השטוחה שאנו מכירים עשויה מזכוכית שמאחוריה מודבקת שכבת מתכת דקה, ממתכות כמו כסף שמשקפת את הנוף או מה שניצב מולה.

המראות נולדו כשהסתבר לאדם הקדמון שניתן להביט לתוך צלוחיות מים ולראות את עצמו. בערך ב-6000 לפני הספירה, נמצאו זכוכיות געשיות, שנוצרו באופן טבעי בפעילות של הרי געש, והאדם גילה שהן מאפשרות לראות בהן כמו במים.

זה היה בשנת 2,000 לפני הספירה, כשהחלו ללטש סלעים בכדי שישמשו כמראות. רק בשנת 1835 יצר כימאי גרמני בשם יוסטוס פון ליביג את מראת הזכוכית-כסף שבה אנו משתמשים כיום.


הנה סרטון שמציג ילדים מול מראה:

http://youtu.be/29DQ32-Kj-U


מראות מיוחדות שעושות אמנות:

http://youtu.be/BZysu9QcceM


כך מגיבות חיות בטבע למראה שהוצבה שם:

http://youtu.be/GaMylwohL14


והנה העולם של המראות המעניינות בתכנית גלילאו:

https://youtu.be/Ofh_yBc5fdY?t=1m21s&end=12m20s?long=yes
מהם המשקפיים של עיוורי הצבעים?



עיוורון צבעים (Color blindness) היא תופעה נפוצה מאד. יותר מ-300 מיליון איש בעולם סובלים מרמה כלשהי של עיוורון צבעים. יש מהם שאפילו להבחין בין אדום וירוק אינם מצליחים.

חברת האופטיקה "אנכרומה" (EnChroma) משווקת משקפיים חדשניים המכונים Enchroma Cx, שלראשונה בהיסטוריה מסוגלים להפריד בין הצבעים השונים. הם אמנם אינם מרפאים עיוורון צבעים, אלא משפרים את איכות החיים של הסובלים ממנו, אך במשקפיים שנמכרים במחירים הסובבים ל-400 דולר, יש סיכוי לשינוי עצום בשבילם.

שיטת הפעולה של המשקפיים הללו מבוססת על ציפוי דיגיטלי שמונע את החפיפה של אורכי הגל החופפים בין צבעי האדום והירוק. בכך הם מגבירים את האותות שמגיעים למוח ומאפשרים לצבע להיראות ברור יותר לעיני הסובלים מעיוורון הצבעים. ויש גם בונוס, בדמות אלפי גוונים נוספים שמתווספים לראייתם תודות להם.

וזו לא רק הבחנת הצבעים החדשה, שמעניקים המשקפיים הללו לאנשים שעד כה לא הבחינו בצבעים שונים. בניסיונות שנערכו בעולם עם המשקפיים החדשות דיווחו רבים מעיוורי הצבעים על חוויה רגשית ומסעירה של ממש, שנובעת מעצם ההתגלות של הראיה המלאה שלעיני רובנו נראית כה מובנת מאליה.


הנה התנסות ראשונה של עיוור צבעים שחושב שקיבל משקפיים רגילות:

https://youtu.be/5qWsPyJE6PQ


ואיש שמתייפח מהתרגשות בשל "אפקט האנכרומה":

https://youtu.be/jVsMTLbEq8o?t=1m57s


ילדה שמגלה לראשונה את הצבעים של הסמארטפון שלה:

https://youtu.be/HUuH3itKZ8E


ויש אנשים שרק בעזרת משקפיים כאלה יוכלו לעבור את המבחן הבא:

https://youtu.be/E8kj_y9Zic0
איך פועלת מראה חד-כיוונית?



האם רציתם פעם להבין כיצד אפשר לראות דרך מראה מה קורה מאחריה? וכיצד מצד אחד רואים את הצד האחר ובצד השני לא?

את המראה המיוחדת הזו מכנים לא פעם מראה חד-כיוונית (One-way mirror). מראות כאלה ניתן למצוא לא פעם בחדרי חקירות של המשטרה. היושבים בחדר החקירות שבצידה האחד לא יכולים לראות את הצופים בהם, בעוד שהצופים יכולים לראותם ללא בעיות. גם מסדרי זיהוי מתבצעים לא פעם דרך מראות כאלה, כדי שהחשודים לא יראו מי העדים שצופים בהם ומזהים אותם.

אבל השם המקצועי של המראה המיוחדת הזו הוא "מראה מוכספת למחצה". בניגוד למראה רגילה שבה ציפוי המתכת משקף את כל האור, ציפוי המתכת של המראה הזו הוא חצי שקוף. כלומר, חצי מהאור הפוגע בו מוחזר, כמו בכל מראה, בעוד שהחצי השני של קרני האור, עובר דרכו. לכן המראה הזו היא בעצם חצי מראה וחצי חלון.

אבל עוד מרכיב חשוב שבהסבר לראיה החד-צדדית שהמראות הללו מאפשרות הם הפרשי עוצמות האור שבשני החללים. בעוד שהאור בחדר החקירות הוא מלא, בחדר שבו נמצאים הצופים בו, צריכה עוצמת האור להיות חלשה מאד ואפילו חשוכה. מכאן שעוצמת האור החזקה שבחדר החקירות יוצרת מראה מושלמת למתבונן בה מתוכו וכך הוא אינו יכול להבחין באנשים שצופים בו מהחדר השני, החשוך יחסית. זה יכול, אגב, לקרות גם במשקפי שמש, או בחלון רגיל. זה יקרה כשאתם נמצאים בצד המואר ולא רואים דרכו דבר.

בצורה כזו מה שרואים משני הצדדים הוא זהה - מעט מאד ממה שקורה בחדר החשוך שמוסתר לחלוטין על-ידי התמונה החזקה של המתרחש בחדר החקירות המואר.


הנה המראה החד-כיוונית בקולנוע:

https://youtu.be/fkHlhiG0h70


כך פועלות מראות חד-כיווניות:

https://youtu.be/4kKL32opewI


הסבר נוסף:

https://youtu.be/XKuF1eT1Cqc


במשטרה משתמשים במראות חד-כיווניות כדי לאפשר זיהוי של חשודים מבלי שהם עצמם יראו מי מעיד נגדם:

https://youtu.be/Ofh_yBc5fdY?t=8m55s&end=9m29s
מהי אמנות האופ ארט?
מה זה אור?
מהן האשליות של האמן ויקטור וסרלי?
איך מצלמים דמות מביטה במראה בסרטים?
מהי הקשת הכפולה שמופיעה לעיתים בשמיים?


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.