» «

חום (פיזיקה)

חום (פיזיקה)
מהם חום וקור?



חום הוא תנועה מהירה של חלקיקי החומר וקור הוא תנועה איטית שלהם. גם הדחיסות שלהם משתנה כי אוויר חם הוא פחות דחוס מאוויר קר. החלקיקים באוויר מתחממים והם זזים במהירות, מה שמגדיל את המרווחים ביניהם, כלומר את הוואקום שבין חלקיקי האוויר. באוויר הקר, לעומת זאת, החלקיקים נעים לאט יחסית לאוויר החם והמרווח ביניהם מצטמצם.

לכן אוויר חם הוא קל והוא עולה למעלה, בעוד שאוויר קר הוא כבד ויורד למטה.


הנה ההבדלים בתנועת החלקיקים במים הקרים (תנועה איטית) ובחמים (תנועה מהירה):

https://youtu.be/G_TCFgEdEGc


הנה הסבר לחום והקור:

https://youtu.be/f1eAOygDP5s
שיש
איך נוצר השיש?



שיש (Marble), אותו סלע גבישי חזק שכולנו מכירים, שימש ומשמש את האדם לצרכים רבים. מהשיש המשמש בתור משטח במטבח ועד לפיסול וריצוף של מקדשים - שיש הוא ללא ספק חומר שימושי מאוד.

אבל כיצד נוצר השיש?

שיש הוא למעשה תוצר של אבן גיר, שהיא עצמה סלע משקע ימי שנוצר משלדי בעלי חיים ימיים, או צדפים, חלזונות וכדומה.

אבן הגיר מורכבת מהמינרל קלציט, הידוע גם כסידן פחמתי. הוא עתיד למלא תפקיד חשוב בהיווצרות השיש, אבל על זה עוד מעט.

במשך מיליוני שנים ותוך כדי תנועות גושי הסלע שבקרום כדור הארץ, יש ואבן הגיר הזו מתחממת מאד.

וזה לא רק חום. כי לאורך עידנים ארוכים האבן ש"נאפתה" בחום הרב, עמוק באדמה, גם נדחסת בלחץ רב ומתמצקת, מה שיביא לכך שהיא תהפוך קשה במיוחד.

התהליך הארוך הזה, של דחיסת אבן הגיר לסלע וה"אפייה" שלה, חושף אותה לתנאים קיצוניים. וכמו בן אדם שעובר אירוע קיצוני ומתקשח, גם היא מתקשה. גאולוגית, מה שקורה בסלע הוא שגבישי הקלציט שבאבן הגיר מתגבשים מחדש לגבישים גדולים יותר.

כך הופך הסלע, שהיה פעם אבן גיר חלשה או דולומיט, לסלע קשה ועמיד במיוחד. זהו בדיוק השיש.


כך נוצר השיש:

https://youtu.be/LHgifUKUqWw


מצגת וידאו קצרה על היווצרות השיש:

https://youtu.be/4Mi8jph56xY


כך יוצרים פסלי שיש:

https://youtu.be/vR8ZiT9JTcg


ומכרות השיש העצומים של איטליה:

https://youtu.be/_PcOPVYb7EQ?long=yes
קרינה תת אדומה
מהו אינפרה 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, יש לו שני קצוות.

באחד מקצות הטווח של האור הנראה של הקרינה האלקטרומגנטית 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.

הרשל 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 ה-remote control, 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 טרף וטורפים.


זוהי הקרינה התת-אדומה (מתורגם):

https://youtu.be/Uy75w1GMAGw


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

https://youtu.be/gKl6n0YaO8E


כך בנוי האור המלא שאנו רואים והאינפרה אדום הוא בחלק הבלתי נראה שלו (עברית):

http://youtu.be/KhXU9D1NlOc


הכינו בעצמכם משקפת אינפרה אדום רק אל תביטו בשמש:

https://youtu.be/H2-nP2xl9Zg


ומצלמה תרמית המצלמת באמצעות אינפרה אדום:

https://youtu.be/TrjbF7xojmk
מכשירים לראיית לילה
איך פועלים מכשירים לראיית לילה?



מכשירים לראיית לילה (Night vision devices) משמשים כדי לאפשר צפייה בחשיכה וזיהוי של עצמים, בעלי חיים ובני אדם.

ישנם כמה סוגים של מכשירי ראיית לילה.

מא"כ, קיצור של "מגבר אור כוכבים" - מתבסס על מערכת אופטית שמזכירה בצורתה מעין משקפת. האור בלילה מגיע בעיקר מהירח והכוכבים ועקב מיעוט האור, הראייה שלנו בלילה מוגבלת. עדשות שונות במערכת הטכנולוגית הזו מאפשרות לחזק את אור הכוכבים והירח ולצפות בחשיכה.

הראייה הליילית הזו אינה כוללת צבעים אלא אור ירוק הנראה על מסך. שיטה זו מנצלת את העובדה שרגישות העין האנושית באור ירוק היא מקסימלית.

טכנולוגיה מבוססת חום - האפשרות "לראות" בחושך בטכנולוגיה תרמית מסתייעת בחום הנפלט מכל עצם ומכל בעל חיים. אבל זה לא קורה סתם אלא באמצעות באמצעות קרינה תת-אדומה שאותה לא ניתן לראות ללא ציוד מתאים.

באמצעות הקרינה התת-אדומה, קרינת האינפרה אדום, אפשר לאתר ולצפות גם בחשיכה. הקרינה התת-אדומה (Infra Red), או אינפרה-אדום, היא קרינה אלקטרומגנטית. קראו עליה בתגית "קרינה תת אדומה".

מצלמות תרמיות מאתרות היום באופן דומה נזילות בצנרת בלתי נראית, העוברת עמוק באדמה או בקירות מבנים. באמצעות הבדלי החום שבין המים הנוזלים והסביבה יכולה מצלמה כזו לאתר את מקום הנזילה.

מכל מקום, ההבנה שהקרינה הזו יכולה לאפשר ראיה ליילית באה מעולם בעלי החיים ומלמידה מהטבע, מה שנקרא ביומימקרי. המדענים זיהו מזמן שבעלי חיים שונים מסוגלים לקלוט בעיניהם קרינה תת-אדומה.

היכולת הזו של בעלי חיים לקלוט טווח תדרים רחב משל העין האנושית מקנה להם יתרונות הישרדותיים. בזכותה הם מסוגלים לזהות מרחוק וגם בחשיכה מוחלטת, את הקרינה התת-אדומה שנפלטת מגופו של טרף פוטנציאלי וכך הם מאתרים אותו וטורפים. כך אחרים יכולים להגן על עצמם מטורפים בחשיכה, המתקרבים אליהם.

ממש כמוהם נעזרים חיילים וצבאות שונים במכשירי ראיית לילה, כדי לאתר כוחות אוייב בחשיכה ולפגוע בהם בטרם יותקפו הם.


#סוגי מכשירים לראיית לילה
בין אמצעי התצפית הליילית המשמשים לצרכים צבאיים וביטחוניים יש משקפות לילה (Goggles), כוונות אופטיות לכלי נשק וכוונות טנקים, מצלמות, כוונות טלסקופיות וטלסקופים.

שימוש אזרחי עושים בעיקר במצלמות אבטחה ומשקפות.


הנה ראיית הלילה וסוגי המכשירים לראיית לילה (עברית):

https://youtu.be/_c3duNyKQf0


איך פועלות השיטות לראיית לילה:

https://youtu.be/xyLEyAnF8-Q


מצלמות תרמיות חדישות המכונות ENVG:

https://youtu.be/2v0YrtkwUDQ


מישהו שבנה משקפת אינפרה אדום בעצמו:

https://youtu.be/I1xvc-nfI9U


עוד על טכנולוגיית ה-NVD מבוססת אור הכוכבים:

https://youtu.be/CP6wofWfUws


וכך בנוי האור המלא שאנו רואים והאינפרה אדום הוא בחלק הבלתי נראה שלו (עברית):

http://youtu.be/KhXU9D1NlOc


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.