אנו מכירים את מצבי הצבירה של מוצק, נוזל וגז. אבל בין מצבי הצבירה ישנו מצב צבירה שכמעט ולא מוכר והוא נקרא פלזמה (Plasma), או פלסמה.

למעשה, פלזמה היא מצב הצבירה הרביעי. פלזמה הוא מצב צבירה של אנרגיה גבוהה מאד. ההבדל בין פלזמה לבין מצבי הצבירה האחרים הוא שבנוסף לאטומים נייטרלים, מצב בו מספר האלקטרונים הקשורים לכל גרעין הוא זהה למספר הפרוטונים בגרעין, חומר במצב פלזמה מכיל חלקיקים טעונים חשמלית (אלקטרונים, פרוטונים ויונים חופשיים), שהם חופשיים. החלקיקים הללו מושפעים בצורה משמעותית משדות אלקטרומגנטיים.

אם מעבר מגז לנוזל נקרא עיבוי ומעבר מנוזל למוצק נקרא התמצקות או הקפאה, המעבר ממצב צבירה של פלזמה לגז נקרא רקומבינציה.


הנה הסבר הפלזמה (מתורגם):

https://youtu.be/tJplytSR-ww


כך מייצרים פלזמה מענבים במיקרוגל (עברית):

https://youtu.be/J4GQsIdU_q0


ואחד המחזות היפים בחשמל - כדור הפלזמה (ללא מילים):

https://youtu.be/S-6eO0faMn8

כדי לגלות עצמים ממתכת הקבורים באדמה משתמשים גלאי מתכות בשדות מגנטיים. המשדר שבגלאי שולח פולס מגנטי קצר ויוצר שדה מגנטי שמתפשט במרחב וחודר לאדמה.

כשהשדה המגנטי פוגש בעצם מתכתי, מתחילים האלקטרונים שבמתכת לנוע במעין מערבולת זרם, שיוצרת שדה מגנטי חדש המתפשט החוצה ושהמקלט המובנה בגלאי המתכות מזהה בעזרתו את העצם המתכתי הקבור.

בדיוק כמו שעטלפים משתמשים בגלי קול כדי לנווט בחושך, כך מסייע השדה המגנטי לזהות את הבלתי נראה שמתחת לאדמה. כך מצליחים לאתר עצמים תת-קרקעיים, מאוצרות שהוטמנו בעבר בקרקע, דרך ממצאים ארכיאולוגיים ועד לזיהוי מוקשים צבאיים.


הנה אוצר שנמצא באנגליה בעזרת גלאי מתכות פשוט (עברית):

http://youtu.be/w9ZG962eT9A


מחפש אוצרות המשתמש בגלאי מתכות לחיפושים:

http://youtu.be/33Jc_tnnpa4


ומחפשת חופים מחפשת מציאות בשקט:

http://youtu.be/8A7v5u0QSi8

צילומי רנטגן הם צילומים שמשתמשים בקרני רנטגן, קרניים בעלי כושר חדירה גבוה מאד, הידועות גם בשמן המקורי "קרני X" (באנגלית: X-rays). צילומים אלו מציגים תמונה חצי-שקופה של הגוף, כשהשלד והשיניים נראים היטב, בעוד ששאר המרכיבים, כמו בשר ורקמות שונות, נראים שקופים כמעט לגמרי.

צילומי הרנטגן משמשים בדרך כלל כדי לבחון את פנים הגוף החי למטרות רפואיות. לקרני הרנטגן יש קרינה באורך גל כה קצר, שהן יכולות לעבור דרך חומרים "רכים" כמו רקמות חיות, בשר חי, עץ וכדומה. כך ניתן לראות את המרכיבים הקשים שבפנים הגוף, מבלי שהרופאים צריכים לנתח את המטופל. השיקוף מוצג על לוח הצילום בצורה של נגטיב - החלק השקוף הוא כהה, בעוד שכל המרכיבים הקשים, דוגמת השלד והשיניים, הם בהירים.

כך ניתן לצפות בצילומי הרנטגן בפנים הגוף ולבחון את מצבו של השלד, הנראה בהם היטב, דרך הגוף הנראה שקוף כמעט לחלוטין. בדרך זו יכולים הרופאים לזהות שברים בעצמות, בעיות בשיניים, עצמים קשים שנבלעו וכדומה.

צילומי הרנטגן הם כלים חשובים מאד ברפואה המודרנית והרופים משתמשים בהם המון, במקרים שעליהם לאבחן ולאתר פגמים בעצמות, מצב השיניים, עצמים שילדים בלעו ועוד.


כך התגלו קרני הרנטגן (עברית):

https://youtu.be/vSCatc-O-DI


כך זה פועל עם קרני הרנטגן (מתורגם):

https://youtu.be/ydbEI23XieA


עוד סרטון שמסביר מצוין את סודן של קרני X (מתורגם):

https://youtu.be/gsV7SJDDCY4


קליפ שכולו עשוי מצילומי רנטגן מעובדים:

http://youtu.be/X1O72dFKDwA


ומיסטר בין והדובי שלו בחדר הרנטגן:

http://youtu.be/bMcQ4U_U6n4

מהיכן בא החום של המיקרוגל לחימום האוכל?
איך עובד המיקרוגל?


האור מחמם תמיד, כיוון שיש בו קרינה. לכן אפילו אוכל שיונח באור השמש יתחמם לאיטו. אבל גלי המיקרו הם גלים אלקטרו-מגנטיים, שיש בהם קרינה חזקה במיוחד. הם מסוגלים לחמם מזון הרבה יותר מהר מאור השמש וגם להפשיר אוכל קפוא במהירות. כיצד זה קורה?

הפעולה של המיקרוגל, אם נסביר אותה בצורה פשוטה, היא שגלי המיקרוגל דוחפים את מולקולות המים שבאוכל ובכך מחממים אותו.

במיקרוגל משתמשים במגנטרון, מתקן שמייצר גלי רדיו קצרים, שהם גלי המיקרוגל. הגלים מובלים למתקן דמוי מאוורר שדואג לפזר אותם בחלל המכשיר. הם כמובן פוגעים במזון שהונח בו. מכאן יוצרת המגנטיות של גלי הרדיו להטחה עצומה של מולקולות המים שבאוכל מצד לצד ופגיעה שלהן זו בזו מיליארדי פעמים בשניה.

הפגיעה של המולקולות זו בזו וכולן בכולן יוצרת חיכוך מטורף, שיוצר חום גבוה מאד. החום הזה אחראי לחימום המהיר כל כך שבזכותו האוכל שלנו מתחמם ומופשר כל כך מהר במיקרוגל. בתיאבון!

אגב, שמו של המיקרו-גל נובע מהגלים הקצרים, גלי המיקרו שהוא מייצר ושאחראים להתחממות המהירה של המזון.


כך עובד המיקרוגל:

http://youtu.be/MqsDPmnPKEk


כך מחמם המיקרוגל את המזון:

http://youtu.be/FGdwEPEU61U


והסבר מפורט על איך עובד מיקרוגל (מתורגם):

http://youtu.be/yujaL-u_h6I

כלוב פאראדיי (Faraday cage) הוא כלוב, תא או מקום החוסם קרינה אלקטרומגנטית. משמעות החסימה הזו היא שכשהכיסוי הסלולרי בחוץ הוא טוב, הוא לא יכול להיכנס פנימה ולכן איננו מגיע לשוהים בפנים.

זהו כלוב שקרינה חשמלית אינה חודרת אליו. בזכות החומר שממנו הוא עשוי, הכלוב מקטין את השדה החשמלי שבתוכו ל-0. כלוב הפאראדיי צריך להיות גוף סגור, שמורכב כולו מחומר מוליך חשמל, כמו ברזל, אלומיניום וכדומה.

העיקרון של כלוב פאראדיי נקרא על שם מגלה האלקטרומגנטיות מייקל פאראדיי, שהתבסס על תיאוריה של המדען הגרמני קרל פרידריך גאוס. האחרון הראה שמוליך חשמלי גורם לאיפוס של השדה החשמלי, כלומר אינו מאפשר לקרינה האלקטרומגנטית לעבור אותו.

כשמייקל פאראדיי נתקל בחישוביו של גאוס הוא החליט לבנות מעין כלוב מתכת, שלא יאפשר לשדה האלקטרומגנטי שבחוץ לחדור פנימה ויחסום את הקרינה.


#שימושים נפוצים בכלוב פאראדיי
עד היום משמשים כלובי פאראדיי בחיי היום יום שלנו. מכשירים רבים נבנו בתוך מארזי מתכת כדי למנוע שיבושים בשל השראה חשמלית של קרינה חשמלית מבחוץ.

המיקרוגל מונע מהקרינה לדלוף החוצה על ידי המבנה המתכתי שלו, שמתפקד כ... כלוב פאראדיי.

מעבדות רבות משתמשות בכלוב פאראדיי כדי לבודד את המכשירים והציוד האלקטרוני שבתוכן משדות חשמליים חיצוניים.

מקומות שונים, כמו בתי חולים וחדרי ניתוח, מונעים מהשוהים בהם קליטה סלולארית על ידי יצירה של כלוב פאראדיי זמני. חסימת הקרינה האלקטרומגנטית אל תוך כלוב הפאראדיי מונעת מהכיסוי הסלולרי שבחוץ להיכנס ולהגיע לשוהים בפנים.

גם חוסר הקליטה הסלולארית שאנו מכירים מהמעלית למשל, הוא כלוב פאראדיי.


#פעילות קצרה למחשבה:
==================
האם יש בעיה שכלוב פאראדיי יוכל לפתור לדעתכם בעולם?

האם תוכלו לחקור ולגלות עוד שימושים שעושים בכלובי פאראדיי בעולם?


הנה הדגמה של כלוב פאראדיי (עברית):

http://youtu.be/XLrmq5IPvuw?t=31s


אנשים בכלוב פאראדיי שנחשפים ולא נפגעים מחשמל מסוכן:

http://youtu.be/x7uCAvEhP1E


והסבר של הכלוב של פאראדיי:

http://youtu.be/yHfgqDcEqfA

רבים לא יודעים שבסוף חייו ניסה הממציא הגאון ניקולה טסלה, לפתח "קרני מוות" (Death Rays). זוהי המצאה שהייתה אמורה להיות מסוגלת לפוצץ מטוס באוויר, טנקים בשדה הקרב ואפילו צוללות מתחת לפני הים.

כשהרעיון נבט בראשו של טסלה הזקן והוא פרסם אותו בעיתונות, הוא זכה לביקורת קטלנית על קרני המוות הללו, בעיקר כיוון שלא יכול היה להציג דבר מלבד רעיון ראשוני וכנראה גם ללא בסיס הנדסי או מדעי של ממש.

ואכן, קרני המוות מעולם לא פותחו על ידי ניקולה טסלה ומלבד פרסומם כרעיון הוא לא הספיק ליישם בחייו דבר בתחום זה.

אבל באופן אירוני, הצליח טסלה לחזות את העתיד או לפחות את הצד המשונה שלו. המדע המודרני הכמעט בידיוני גילה מאז את קרני המוות, בעת שפיתחה ארצות הברית את תכנית ההשמדה של טילים רוסיים בחלל.

התכנית, שזכתה לשם "מלחמת הכוכבים", התבססה על השמדה באמצעות קרניים דומות ולבסוף התגלתה כלא מעשית. ואולי היא דווקא כן אפשרית, שכן כיום טוענים ההיסטוריונים ש"מלחמת הכוכבים" היה אחת הסיבות להתמוטטות הגוש הקומוניסטי ומירוץ החימוש הגרעיני. כך שבעצם קרני המוות הללו השמידו מעצמת-על עוד בטרם הופעלו בכלל...

מכל מקום, הטכנולוגיה הצבאית בימינו יודעת לעשות דברים רבים שהם מתקדמים מאד, כמו הנשק הסקלרי שמתבסס על אנרגיה אלקטרומגנטית חזקה פי כמה מאבק שריפה לירי של פגזים.

קרני מוות, שפעלו כנשק לייזר ימי, פותחו למשל על ידי ארה"ב ובריטניה. בשנות ה-80 הבריטים כמעט והשתמשו בהן במלחמת פוקלנד, כדי לסנוור טייסים של ארגנטינה, יריבתה של אנגליה בעימות.

ארצות הברית ממשיכה לפתח נשק כזה ובשנים האחרונות דווח על כך שהוא מתחיל להיות מעשי.


הנה קטע ממשחק שבו יורים קרני מוות מ"מגדל טסלה" שהמציא ניקולה טסלה:

https://youtu.be/gm41frzxtFM


חששות של אנשים שפיצוץ שאירע בארה"ב היה תוצר של תקלה בקרני מוות שמפתח הצבא:

http://youtu.be/h_0WYF6dT6M


דיווח מהשנים האחרונות על כך שלארה"ב כבר יש נשק מסוג זה שפוגע במטוסים:

http://youtu.be/bTCQvhlz4L8


הפוטנציאל של הלייזר להיות כלי הלוחמה הבא של חיל האוויר ולעשות טוב להרתעה ובלית ברירה גם לעת קרב (עברית):

https://youtu.be/bFBl4TWduJ8


מטוס בואינג מצויד במערכת ירי לייזר להשמדת טילים:

http://youtu.be/6w-ql8msl0U


וסרט רוסי עם תרגום על ההמצאה המפחידה של טסלה:

https://youtu.be/Bewore4Tl9M?long=yes