» «
כלוב פאראדיי
מהו כלוב פאראדיי?



כלוב פאראדיי הוא 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.

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. גם חוסר הקליטה הסלולארית שאנו מכירים מהמעלית למשל, הוא כלוב פאראדיי. גם המיקרוגל מונע מהקרינה לדלוף החוצה על ידי המבנה המתכתי שלו, שיוצר כלוב פאראדיי. מקומות שונים, כמו בתי חולים וחדרי ניתוח, מונעים קליטה סלולארית על ידי יצירה של כלוב פאראדיי זמני.


פעילות קצרה למחשבה:
האם תוכלו לחשוב על עוד כלובי פאראדיי שאתם מכירים מהעולם שמסביבנו? האם תוכלו לחשוב על בעיה שכלוב פאראדיי יוכל לפתור בעולם?


הנה הדגמה של כלוב פאראדיי:

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


הנה אנשים בכלוב פאראדיי שנחשפים ולא נפגעים מחשמל מסוכן:

http://youtu.be/x7uCAvEhP1E


הסבר של כלובו של פאראדיי:

http://youtu.be/yHfgqDcEqfA


והדגמה של כלוב פאראדיי על בובה בכלוב אלומיניום:

http://youtu.be/WqvImbn9GG4
אלקטרומגנטיות
מהי אלקטרומגנטיות?


אֱלֶקְטְרוֹמַגְנֵטִיּוּת (Electromagnetism) היא הקשר המיוחד שבין חשמל למגנטיות. זהו תחום בפיזיקה שעוסק בתופעות הקשורות למטען חשמלי.

אֱלֶקְטְרוֹמַגְנֵט הוא מגנט שנוצר מזרם חשמלי. אלקטרומגנט ניתן ליצור באמצעות כל תיל (חוט) שבו עובר זרם חשמלי, המייצר מסביבו שדה מגנטי.

איך יוצרים אלקטרומגנט? - ניקח את הסילונית, שהיא פיסת תיל מבודד, כלומר שיש בידוד מסביבו. אם זרם חשמלי עובר דרך הסילונית וכל עוד עובר בה זרם, תתנהג הסילונית כמגנט. כלומר, יהיה לה שדה חשמלי חזק, שיש בו קוטב דרומי וקוטב צפוני.

אגב, אם מפזרים אבקת ברזל סביב תיל, ניתן לראות שכשהזרם החשמלי מופעל ועובר בו, חלקיקי אבקת הברזל יסתדרו במעגלים, לפי השדה המגנטי שהתיל יוצר.

השדה האלקטרומגנטי או שדה כוח אלקטרומגנטי מורכב משדה חשמלי ושדה מגנטי שנעים ביחד כשהם מצומדים. במילים אחרות, אובייקטים בעלי מטען חשמלי שנמצאים בתאוצה, מתפשטים יחד ומשפיעים זה על זה, מה שיוצר את השדה האלקטרומגנטי.

אלקטרומגנטיות היא תופעה מדהימה. כבר ב-1820 גילה הנס כריסטיאן ארסטד (Ørsted) פרופסור לפיזיקה וכימיה מדנמרק, שזרם חשמלי שזורם דרך תיל, גורם למחט של מצפן סמוך להסתובב ולסטות מהצפון. הוא היה הראשון שזיהה קשר כלשהו בין חשמל למגנטיות.

מייקל פאראדיי, מגלה האלקטרומגנטיות, היה הראשון שהבין שישנו שדה חשמלי שמקיף כל מטען חשמלי בעולם. השדה החשמלי הזה זז עם המטען החשמלי לכל מקום שבו נמצא המטען החשמלי הזה. פאראדיי שיער גם שטלטול של המטען החשמלי מייצר "קרינה אלקטרומגנטית". ב-1931 הוא מצא ששדה מגנטי משתנה, שיצר מגנט מתנועע, יכול להביא לזרימת חשמל בסליל מוליך. מכאן יווצרו הגנרטורים, מחוללים של חשמל, שמייצרים כיום חשמל בכמויות חשמל, על ידי כוח מגנטי משתנה, המניע אלקטרונים בתיל, בכיוון מסוים ובכך יוצרים זרם.

גם זרם חילופין יוצר שדה אלקטרומגנטי. זו אחת התרומות של ניקולה טסלה, ממציא זרם החילופין והאיש שלו אנו חייבים את מערכת החשמל המודרנית.

באמצעות הקרינה האלקטרומגנטית עובדים כיום מכשירים כמו הרדיו, הטלוויזיה, הטלפון הנייד, הרנטגן, המיקרוגל ועוד. הדבר המדהים שרובנו לא יודעים הוא שגם אור הוא קרינה אלקטרומגנטית.


הנה הסבר של האלקטרומגנטיות ואיך אנו חווים אותה ביום יום, באור, גלי הרדיו ועוד:

https://youtu.be/O0PawPSdk28


הדגמה של האלקטרומגנטיות:
קרינת צ'רנקוב
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
ויקטור הס
איך גילה ויקטור הס את הקרינה הקוסמית?



כשהחוקר ויקטור הס ריחף בכדור פורח הוא גילה תופעה מדהימה: אנרגיה גרעינית באוויר. זה החל כשהוא המריא לגובה של 5 קילומטרים וגילה שהקרינה בגבהים היא כפולה ויותר מזו שבגובה הנמוך יותר. בכך הוא הפריך את ההנחה הקודמת שהקרינה תדעך ככל שאנו גובהים ומתרחקים מכדור הארץ. סברה זו הניחה שכדור הארץ הוא מקור הקרינה.

הס הבין בהמשך שהוא עלה על תגלית מעניינת, שכן הוא הבין שאותה אנרגיה גרעינית שהוא גילה באוויר מגיעה מהחלל. אך משהעמיק במחקר הוא הבין שמקור הקרינה הזו אינו מהשמש, אלא מהחלל החיצון, כלומר מהיקום. אמנם עד גובה של קילומטר אחד הולכת רמת הקרינה ויורדת, אך כשממשיכים לעלות מעל גובה זה, היא עולה באופן חד. משמע - הקרינה חודרת לאטמוספרה דרך החלל החיצון. ויקטור הס גילה בכך את הקרניים הקוסמיות.

התגלית של הס פתחה את השער לתגליות חדשות בתחום הפיזיקה הגרעינית. לימים היא גם תזכה אותו בפרס נובל לפיזיקה. כ-10 שנים אחר-כך ייתן רוברט מיליקן לקרינה של הס את השם "קרינה קוסמית" ויסייע בכך לפתוח בשורה גדולה של מחקרים בנושא.


הנה סיפורה של קרינת היקום וקרניים קוסמיות מהחלל:

https://youtu.be/91801Y1lsCg


כך התגלתה הקרינה הקוסמית:

https://youtu.be/dmyGzaB8DFo


הנה מה שסוכנות נאס"א יודעת לספר על קרינת היקום הקוסמית:

https://youtu.be/IGkn4v8ar4M


מקור הקרניים הקוסמיות שמייצרות את הקרינה היקומית הזו:

https://youtu.be/N1CxA7r-4oc


וסרט תיעודי על הקרינה הקוסמית של היקום:

https://youtu.be/k_wt5AFjRQo?long=yes

קרינה

פולסר
מהו פולסר?



פולסר הוא כוכב נייטרונים שמסתובב סביב עצמו במהירות עצומה ולכן פולט קרינה אלקטרומגנטית מהקוטב המגנטי שלו. מהירות הסיבוב של פולסר היא עד 1000 פעם בשנייה, המקסימום שכוכב ניטרונים יכול להסתובב מבלי להתפרק.

הפולסרים הם כוכבי ניטרונים צפופים ביותר. המדענים משערים שהם שרידים של כוכבים בעלי מסה גדולה מאד שהתפוצצו בצורת סופרנובה ולא הפכו לחורים שחורים (כשסופרנובה מתפוצצת היא הופכת לחור שחור או לכוכב נייטרונים). הם נמצאים לרוב בצבירים גלקטיים בני מיליארדי שנים.


הנה סרטון שמסביר על הפולסר:

http://youtu.be/Ox9G0LvDnCw


והנה עוד סרטון קצר יותר:

http://youtu.be/VgGXaIU0lTU
שכבת האוזון
מהי שכבת האוזון?



האוזון הוא גז רעיל שנמצא בשכבת הטרופוספרה ובסטרטוספירה של כדור הארץ (שכבה שהיא חלק מהאטמוספירה). שכבת האוזון באטמוספירה מסננת את הקרינה האולטרה סגולה המזיקה של השמש ומאפשרת בכך את קיומם של חיים על-פני כדור הארץ. במילים אחרות, אנו חייבים את חיינו לשכבת האוזון באטמוספירה.

כיום מתקיים מאמץ עולמי לשקם את שכבת האוזון, שנפגעה מאד במאה ה-20. עיקר הפגיעה בה אירעה עקב שימוש רב בחומרים כמו גז הפריאון, ששימש למיכלי ספריי וכגז קירור במזגנים ומקררים ישנים. גזים כאלו פגעו באוזון ודללו מאד את שכבת ההגנה שלו. קוראים להם כיום בקיצור CFCs.

בטמפרטורת החדר צבעו של האוזון הוא כחול בהיר. לאוזון מתייחסים בשני כינויים: "האוזון הטוב", על שום הגנתו מפני הקרינה האולטרה-סגולה המזיקה שבאה מהחלל. לעומתו מכונה האוזון גם "האוזון הרע", על שום הרעילות שלו ופגיעתו ביצורים חיים, שכן האוזון גורם לקשיי נשימה ולגירויים שונים.

השם "אוזון" פירושו בשפה היוונית "בעל ריח רע", כנראה בשל ריחו החריף של גז האוזון.


ראו סרטון שמסביר מהו האוזון:

http://youtu.be/1b3-l4BxqGA


והנה סרטון על איך אתם יכולים לסייע במניעת החור באוזון:

http://youtu.be/WKrPd-8CJBM


למתעניינים - הנה סרטון שבו מסופר על טיסה לסטרטוספירה ועל השכבות של האטמוספירה שמעליה:

http://youtu.be/3CerJbZ-dm0?t=1m44s
מכ
איך עובד המכ"ם ולמה הוא שימושי?



מכ"ם או רדאר (Radar) הוא מכשיר לגילוי מיקומם של עצמים כמו ספינות, מטוסים וכדומה. המכ"ם משדר אלומת גלי רדיו (קרינה אלקטרומגנטית) מאנטנה. כל עצם שיימצא בתחום אלומת השידור יפזר חלק ממנה במרחב וכשהמקלט של המכ"ם קולט את אותות הקרינה החוזרים, הוא מזהה הימצאות של העצם במרחב. ניתוח האותות החוזרים יאפשר למכ"ם לחשב את הכיוון, המרחק ומהירות התנועה של עצמים כאלה, וכן לשער את הנפח שלהם.

ב-1904 הדגים הממציא כריסטיאן האולסמייר כיצד ניתן לעשות שימוש במכ"ם ובגלי רדיו כדי לאתר ספינות. באוגוסט 1917 פיתח ניקולה טסלה את השיטה והביאה לגילוי של עצמים רחוקים מהטווח המקורי של ההמצאה, כולל שיטה לגילוי צוללות.

אבל המצאת הרדאר נולדה בשנת 1935 כשהיטלר החל לבנות מחדש את חיל האוויר הגרמני, הלופטוואפה. בריטניה חשה מאוימת ועל המדען רוברט ווטסון וואט הוטל למצוא פתרון. הוא המציא את המכשיר לגילוי מטוסים במרחקים של 8 מיילים. המערכת סייעה להגנה על בריטניה במלחמת העולם השניה מפני חיל האוויר הגרמני.

המכ"ם משמש כיום גם לצורך תחזית מזג האוויר ולמיפוי ואיסוף מידע על שטחים ונפחים. המכ"ם מאפשר גם לגלות ולעקוב אחרי ציפורים, ביום ובלילה, בגבהים שבני-אדם לא יכולים לעקוב בהם.

פירוש המילה מכ"ם הוא ראשי תיבות של "מגלה כיוון ומרחק". באנגלית הוא נקרא "רדאר" (Radar) מראשי התיבות radio detection and ranging.


הסבר לילדים:

https://youtu.be/0FS_N5-aErE


כך פועל הרדאר:

http://youtu.be/ql2Y-3hOfGY


הסבר נוסף:

https://youtu.be/J5y0XDZFQug


ההיסטוריה מהמצאת המכ"ם ועד היום:

https://youtu.be/aEpX3-JaNcE


מכ"ם מודרני נגד טילים בשירות צה"ל:

https://youtu.be/ZsBjQllQEVs


הרדאר משמש גם לזיהוי ספינות, צוללות, מטוסים ועוד:

https://youtu.be/3LeKxA9YLsA


כדי לחמוק מהרדאר הומצאו המטוסים החמקנים:

https://youtu.be/As0Z5ror0BA
לייזר
איך פועלת קרן לייזר?



קרן הלייזר, שכמו המצאות מדהימות שונות במאה ה-20 התבססה גם היא על תגלית של אלברט איינשטיין, היא קרינה ממוקדת של אור או מולקולות, מעין אלומת אור בלתי נראית לעין אנושית.

קרני לייזר משמשות כיום כלי עזר חשוב בעולם הרפואה. ידועים למשל ניתוחי עיניים בלייזר. בזכות היותה של קרן הלייזר מרוכזת ובעלת אנרגיה גבוהה מאוד, כשהיא מכוונת אל רקמה חיה ולא רצויה, האנרגיה של קרן הלייזר מחממת את המים שבתאי הרקמה והתאים נמסים, מבלי שייגרם נזק לתאים השכנים.

בצורה דומה נעשה שימוש גם לחיתוך בקרן לייזר בתעשיה. בתחום הבידור משתמשים בלייזר כדי ליצור הולוגרמות ולעשות מופעי אורות מרהיבים. שוטרי תנועה נעזרים בקרן לייזר כדי לעצור נהגים שעוברים את המהירות המותרת. גם בשדה הקרב פותחו מערכות לייזר חדשניות שיאפשרו בעתיד הגנה והתקפה. בתוך שנים אחדות יוכלו קרני לייזר להפיל טילים כדי להגן על השמיים מהתקפות האוייב או לתקוף כוחות אוייב באופן מדוייק והרסני פחות.


הנה מופע קרני לייזר עם מוסיקה:

http://youtu.be/i5Va8yyJFGA


פרופסור שמדגים את פעולת קרן הלייזר:

http://youtu.be/FAc5bXX4qog?t=6s


והנה ההסבר המדעי של הלייזר:

http://youtu.be/1LmcUaWuYao


קרינת רנטגן
מה מסוכן בקרני רנטגן?



אין ספק שקרני רנטגן (X-rays) העניקו לרפואה כלים חשובים באיבחון וריפוי. יכולתן של קרני הרנטגן לחדור אל תוך גוף האדם ולאפשר לרופאים לקבל תמונה טובה של עצמות ואיברים פנימיים היא פלא של ממש. בזכות טכנולוגיית הרנטגן, הפך איתורם של סימני מחלה ופציעה, לעניין פשוט למדי.

אבל לצד היכולות המופלאות של הרנטגן יש בו גם סכנה, שהתגלתה עם הזמן. רק משהסתבר שעובדי הרנטגן חלו בסרטן יותר מאשר האוכלוסייה הרגילה, התוודע עולם הרפואה לסכנה שבקרני הרנטגן.

הסיבה לסכנה היא שלאחר צילום הרנטגן נותר חלק מהקרינה שבקרני הרנטגן בתוך גופנו. כשאנרגיה זו נספגת בגוף, היא עלולה לגרום להשפעות ביולוגיות מסוכנות ברקמות הגוף. יש אף הליכים רפואיים הכרוכים בחשיפה למנות קרינה גבוהות עוד יותר מצילומי רנטגן רגילים ובהם הסכנה אף גוברת.

אם לא היינו נוקטים באמצעי זהירות, בעת החשיפה לקרניים הללו, יכול היה הנזק להיות משמעותי מאד לבריאותנו. שחרור האלקטרון יכול לפגוע במטען הגנטי של תאי הגוף. מספיק תא פגוע אחד, כדי לגרום להופעת מחלה ממאירה כמו סרטן. ילדים למשל, שהם בעיצומו של תהליך הגדילה ותאיהם מתחלקים בקצב מהיר משל מבוגרים, הם בסכנה גבוהה אף יותר. הסיכון העיקרי בצילום רנטגן, על אף שהוא קטן מאד, הוא לנזקים אפשריים באברי הרבייה, שיגרמו להיווצרות מוטציות, כמו גם לרקמות דוגמת בלוטת התריס.

אבל יש פתרון מצוין לבעיה. חשיפת הסיכון שבצילום הרנטגן הביא כבר לפני שנים רבות לחקור ולגלות את שיטות ההגנה הנכונות. מעבר לשיפור המכשור במכון הרנטגן והקפדה על נהלים, כמו יציאת טכנאי הרנטגן מהחדר בעת הצילום, מגינים גם על המצולמים מהקרינה. למען בטיחותם, מתבקשים המצטלמים במכון הרנטגן להניח סינר עופרת על איברים מסוימים בגוף. העופרת מונעת מקרני הרנטגן להגיע לאזורי הפוריות, למשל, שהם בסיכון גבוה.


אלה הסיכונים שבקרני הרנטגן:

https://youtu.be/vmdemMnkSKo


הקרבן הידוע ביותר ואולי הראשון של הקרינה הסו הייתה מי שחקרה אותה לראשונה - המדענית הדגולה מארי קירי:

https://youtu.be/w6JFRi0Qm_s


כך מייצרת נורת הרנטגן את הקרניים הללו - קרני ה-X-rays:

https://youtu.be/Bc0eOjWkxpU


וכך חודרות קרני הרנטגן את הגוף:

https://youtu.be/hTz_rGP4v9Y
מה גורמים ניסויים גרעיניים?



ניסויים גרעיניים (Nuclear Tests) הם ניסויים שנועדו לבחון את השימוש בנשק גרעיני, תוצאותיו, יעילותו והשפעותיו על היבטים שונים בחייהם של בני אדם ובעלי חיים בסביבה.

במהלך המאה העשרים, מרבית המדינות שפיתחו נשק גרעיני בחנו אותו באמצעות ניסוי. לא פעם משמשים ניסויים גרעיניים להפגנת כוח ויכולת גרעינית של אומות, שכן בכך "מאותתת" המדינה שעורכת את הניסוי, שלא כדאי להילחם בה, בהיותה בעלת יכולת השמדה גרעינית. כך באו לעולם המעצמות הגרעיניות, אלו שהראו לעולם כולו את יכולותיהן הגרעיניות וקיבעו בכך את מעמדן כמעצמות.

הניסוי הגרעיני הראשון בהיסטוריה היה "ניסוי טריניטי". את הניסוי הזה ערך צבא ארצות הברית ב-16 ביולי 1945, כחלק מתוכנית מנהטן, לייצר את פצצה האטום שתכריע את מלחמת העולם השנייה. עוצמת הפיצוץ של הפצצה היחידה שהתפוצצה בו הייתה שקולה ל-21,000 טון של חומר הנפץ TNT.

לאחר מלחמת העולם השנייה המשיכו הניסויים הגרעיניים. סדרת הניסויים הכי מפורסמים בנשק גרעיני, בוצעו על ידי ארצות הברית במסגרת "מבצע פרשת דרכים ". הניסויים נערכו בקיץ 1946 באטול ביקיני (Bikini Atoll), שבאיי מרשל, באוקיינוס השקט. האמריקאים פינו את כל תושבי האטול, כדי לבצע בו סדרה של 23 ניסויים גרעיניים. 23 פצצות הגרעין שהוטלו על ספינות ומטוסים ישנים שפוזרו בסביבות האי, נועדו לבחון את יעילות הפצצות והנזק שהן יגרמו לנשק ולסביבה. לאחר הניסויים הבינו כולם שניסוי כזה הופך את המקום לאתר שבני אדם ובעלי חיים לא יוכלו לחיות בו במשך שנים ארוכות. באי ביקיני נרשמה הכחדה של כל בעלי החיים באתר הניסויים ומסביבו. גם הדגה נפגעה במרחקים של מאות קילומטרים מהאטול, בשל תופעות של קרינה. דייגים רבים ביפאן דיווחו במהלך השנים על דגים "מוזרים" שניצודו. ככל הנראה חלק גדול מהמוטציות נזקפו לחובת סדרת הניסויים האטומיים של ארצות הברית.


כך נראה ניסוי גרעיני:

https://youtu.be/Ge865CR9pN8


סיפור ניסויי ההפצצות הגרעיניות על ביקיני:

https://youtu.be/UxF10IYOMCo


ניסוי גרעיני סובייטי שנעשה ב-1953, במקביל לניסויים האמריקאיים באי ביקיני:

https://youtu.be/r0dUIq8gHgc


סרט תיעודי על אתר הניסויים הגרעיניים הגדול בעולם במדבר נבאדה:

https://youtu.be/QGPKeNH2ee4?long=yes
איך המיקרוגל מחמם את האוכל?
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?

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. בשל המגנטיות שבגלי הרדיו מוטחות מולקולות המים שבאוכל מצד לצד ופוגעות זו בזו מיליארדי פעמים בשניה. הפגיעה שלהן אחת בשניה יוצרת חיכוך מטורף, שיוצר הרבה חום גבוה מאד. החום הזה אחראי לחימום המהיר כל כך שבזכותו האוכל שלנו מתחמם ומופשר כל כך מהר.

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


כך עובד המיקרוגל:

http://youtu.be/MqsDPmnPKEk


uסרטון קצרצר שמראה כיצד מחמם המיקרוגל את המזון:

http://youtu.be/FGdwEPEU61U


הנה סרטון הסבר מפורט על איך עובד מיקרוגל:

http://youtu.be/yujaL-u_h6I
איך פועל מכשיר הרנטגן?



מכשיר לצילום רנטגן שולח קרני רנטגן (X-rays). קרניים אלה חודרות דרך חומרים מסוימים, כמו עץ, מתכת ובשר חי. הן מייצרות סוג של קרינה מייננת, קרינה אלקטרומגנטית, שהיא בעלת אנרגיות הרבה יותר גבוהות מאלה של האור הנראה. כלומר לקרני הרנטגן אורך גל קצר מאד, שמעניק להן כושר חדירה גבוה במיוחד.

ואכן, כשנשלחות קרני הרנטגן דרך גוף האדם למשל, הן עוברות בקלות דרך גופים רכים כמו הבשר החי ויוצרות על לוח הצילום שיקוף של העצמים הצפופים שבגוף, כמו עצמות או חלקי מתכת שחדרו או הושתלו בו.

כך מאפשרות קרני X צילום של תמונה חצי-שקופה של הגוף, כשהשלד הוא הנראה בצילום הרנטגן, בעוד הגוף הוא שקוף כמעט לחלוטין. הדבר הפך אותן ליעילות במיוחד לאבחון רפואי של שברים, פגמים בעצמות, מצב השיניים וכדומה.

הסיכון הזעיר לנזקים בשל צילום רנטגן מביא לכך שהמצטלמים צריכים להניח סינר עופרת על איברים מסוימים בגוף. הסיכון העיקרי בצילום רנטגן, על אף שהוא קטן מאד, הוא לנזקים אפשריים באברי הרבייה, שיגרמו להיווצרות מוטציות, כמו גם לרקמות דוגמת בלוטת התריס.

ישנן שיטות שונות ליצירת קרני הרנטגן. הוותיקה שבהן היא של צילום המתבסס על שפופרת ריק קטודית. אלקטרונים הפוגעים בשפופרת הריק המלאה באטומי טונגסטן הם שגורמים לפליטה של קרינת הרנטגן המייננת. שיטה אחרת ליצירת קרני רנטגן היא שימוש במאיצי חלקיקים, דוגמת מאיץ החלקיקים הישר או התתטרון.

השיטה החדשה ביותר לצילומי רנטגן נולדה ממהפכת הצילום הדיגיטלי. מערכות לצילום רנטגן דיגיטלי הולכות ותופסות כיום את מקומן בעולם הרפואה. כמו בצילום דיגיטלי רגיל, יתרונן הוא במהירות של יצירת צילום הרנטגן וביכולת לשפר את איכות הצילום, באמצעות עיבוד דיגיטלי שניתן לבצע לאחר מכן.


כך פועל צילום הרנטגן באמצעות קרני הרנטגן:

https://youtu.be/ydbEI23XieA


ועוד סרטון שמסביר מצוין את סודן של קרני X:

https://youtu.be/gsV7SJDDCY4


כך חודרות קרני הרנטגן את הגוף:

https://youtu.be/hTz_rGP4v9Y
מה זה אור?



אור הוא קרינה אלקטרומגנטית שנראית לעין האנושית. למעשה, זו כל קרינה אלקטרומגנטית שנמצאת בטווח הנראה - בין האינפרה-אדום לאולטרה סגול (שניהם לא נראים על ידי עין של בני אדם).

מהירות האור ללא הפרעה של חומרים היא 300 אלף קילומטר בשנייה. זה שאומר שאור שנדלק בכדור הארץ ייראה בירח אחרי קצת יותר משניה. די מהר, לא?

מדע האור נקרא אופטיקה.


הנה הסבר מפורט ומתורגם על האור:

http://youtu.be/IXxZRZxafEQ


כך התפתחה ההבנה של האור לאורך ההיסטוריה:

https://youtu.be/J1yIApZtLos


כך רואה העין את האור:

http://youtu.be/KhXU9D1NlOc


וכך האור מעניק לנו את הצבעים:

http://youtu.be/b5JgooGgwtQ
מהן קרני רנטגן?



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:

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


פועלים קרני הרנטגן:

https://youtu.be/ydbEI23XieA


ועוד סרטון שמסביר מצוין את סודן של קרני X:

https://youtu.be/gsV7SJDDCY4


קליפ שכולו עשוי מצילומי רנטגן מעובדים:

http://youtu.be/X1O72dFKDwA


הנה מיסטר בין והדובי שלו בחדר הרנטגן:

http://youtu.be/bMcQ4U_U6n4
מי זה רנטגן ומה הוא המציא?



וילהלם רנטגן היה חוקר ופיזיקאי מגרמניה. רנטגן גילה את קרני ה-X שלאחר מכן נקראו על שמו, קרני רנטגן. בשנת 1901 הוא היה לזוכה הראשון בפרס נובל לפיזיקה. על שמו של רנטגן גם קרויה יחידת המידה למדידת קרינה מייננת וגם היסוד רנטגניום.

וילהלם רנטגן גילה את קרני ה-X בשנת 1895, לגמרי במקרה. הוא עסק בבחינת שפופרת קתודית במעבדתו. רנטגן החליף את הלוחיות שעל שפופרת קרני הקתודה בנייר שחור ועבה, החשיך את החדר והפעיל את המכשיר ואז גילה כי בשעה שהמתח החשמלי בשפופרת מגיע לרמה מסוימת, גבוהה למדי, נפלטת מהשפופרת קרינה בעלת כושר חדירה גדול. רנטגן הופתע כאשר הבחין בזוהר על מרקע שנמצא שני מטרים מהמכשיר, והבין כי נתקל בסוג חדש של קרינה, חודרנית יותר מקרני הקתודה. מאחר שרנטגן תהה על מהותה של קרינה זו, שלא ידע מה פשרה, הוא קרא לה קרני X, וברבות הימים נקראה קרינה זו על שמו. כשהמשיך בניסוייו הוא גילה שהקרניים חודרות גם דרך גושי עץ, מתכת ואפילו בשר אדם, מה שאיפשר את השימוש הרפואי בתגלית הזו.


כך זכה רנטגן על המצאתו בפרס נובל:

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


הנה קרני הרנטגן וכיצד התגלו (מתורגם):

https://youtu.be/gsV7SJDDCY4


וסרטון משעשע על מיסטר בין והדובי שלו בחדר הרנטגן:

http://youtu.be/bMcQ4U_U6n4


קליפ שנעשה כמעט כולו מצילומי רנטגן מעובדים:

http://youtu.be/X1O72dFKDwA


וסרט תיעודי על תולדות קרני הרנטגן:

https://youtu.be/fHUzVqoDnts?long=yes
מהן קרני המוות של טסלה?



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. הרעיון נבט בראשו של טסלה הזקן והוא אף פרסם אותו בעיתונות, אך 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.

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 כן, שכן כיום טוענים ההיסטוריונים ש"מלחמת הכוכבים" היה אחת הסיבות להתמוטטות הגוש הקומוניסטי ומירוץ החימוש הגרעיני..

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.


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

https://youtu.be/gm41frzxtFM


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

http://youtu.be/h_0WYF6dT6M


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

http://youtu.be/bTCQvhlz4L8


ומטוס בואינג מצויד במערכת ירי לייזר להשמדת טילים:

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


סרט רוסי עם תרגום על ההמצאה המפחידה של טסלה:

https://youtu.be/Bewore4Tl9M?long=yes
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 מפיקים אנרגיה מדלק גרעיני?



תחנות כוח גרעיניות הן המצאה חדשה יחסית. הן משתמשות באנרגיה שמשתחררת מביקוע של אטומים של דלק גרעיני, כדי לייצר חשמל זול, שאינו מזהם את הסביבה.

הבעיה היא שאם תחנות כוח גרעיניות נפגעות, כמו שקרה בצונאמי ביפאן, הן עלולות לגרום לדליפה של קרינה גרעינית. קרינה גרעינית היא מסוכנת ומונעת מאנשים לחיות בסביבת התחנות הרוח הגרעיניות הדולפות בעתיד.


הנה סרטון על טכנולוגיה מתקדמת בכור ההיתוך הגדול בעולם שיפיק אנרגיה מחיבור אטומים בטמפרטורות גבוהות:

http://youtu.be/igszbU0XAHk


והנה תחנת כוח גרעינית מהסוג שיש בעולם כיום:

http://youtu.be/S-VMThrPt0s
איך פועל קרם הגנה נגד השמש?



קרם הגנה (Sunscreen) הוא קרם ששומר על העור מקרינת השמש המזיקה. קרם ההגנה מונע מהקרינה האולטרה סגולה (קרינת על-סגול) מלפגוע בעור הרגיש ולמנוע שיזוף יתר וסכנה של סרטן העור.

המעניין הוא שפעם, לפני שהמודעות לסכנת השיזוף גברה, אנשים השתמשו בשמן שיזוף. הוא עשה את הפעולה ההפוכה וחיזק את השיזוף ואת חריכת העור, בכדי להגיע לגוון הכהה, השזוף.

חשוב לדעת שקרם ההגנה אינו מספיק. יש לשמור על גופנו בשמש, באמצעות הכללים הבאים:

לא בצהריים - בקיץ לא כדאי להיות בשמש בשעות הלוהטות שבין השעות 10:00 ל-16:00.

בגד ים מלא - שילבשו ביגוד מלא (גם בגד ים לכל הגוף או חולצה גם במים).

כובע רחב-שוליים - כדי לשמור על הפנים.

מסנן קרינה לשפתיים - גם עליהן כדאי לשמור מהשמש.

קרם עם מקדם הגנה גבוה - קרם הגנה עם מקדם הגנה של 15 לפחות (למרוח שוב כל שעתיים).

שתייה רבה - שישתו הרבה מים.

משקפי שמש - שירכיבו משקפי שמש עם חסימת VU
שמשיה - ושבו מתחת לה.


זו הסיבה שאנו משתמשים בקרם הגנה (מתורגם):

https://youtu.be/ZSJITdsTze0


כך פועל קרם הגנה:

https://youtu.be/dknhA1uL7Jg


הנה הכימיה של קרם ההגנה:

https://youtu.be/wopwVVsbvWI


וכן, כולם צריכים להשתמש בו - גם אם זה מצחיק!

https://youtu.be/m1nUUM-xpkk
מה קרה באסון צ'רנוביל?



אסון צֶ'רנוֹבִּיל היה האסון הגרעיני החמור ביותר מאז ומעולם והוא היה האסון שבו נגרם הנזק הגדול ביותר, מאז שהחל האדם להשתמש באנרגיה גרעינית. האסון אירע בשנת 1986 כשעליית חום לטמפרטורה גבוהה התיכה את ליבת הכור ופרצה את מעטפת ההגנה שלה. דקות אחר-כך היא החלה להפיץ בסביבת הכור חומרים רדיואקטיבים ממיתים.

אמנם מתו כתוצאה מהאסון רק 15 איש, אבל הנזק הסביבתי שנגרם מאות קילומטרים מסביב לכור היה גדול מאד. לאוויר שוחררה נשורת רדיואקטיבית בכמות של פי 300 מפצצת גרעין רגילה. עד היום נותרו שטחים רבים מסביב לכור נגועים ברדיואקטיביות ואצל רבים מתושבי הסביבה התגלו מקרים קשים של סרטן במשך שנים רבות אחריו.

רבים גורסים שזהו האסון האקולוגי החמור ביותר במאה ה-20. עשרות שנים אחרי האסון הגרעיני הגדול בהיסטוריה, לא רבים יודעים את סיפור האסון שהביא להגלייתם של כל תושבי אזור צ'רנוביל.


הנה סיפורו ללא המילים של האסון הגרעיני של צ'רנוביל:

http://youtu.be/aXF_vUvnHY4


כך הפכה צ'רנוביל לאתר תיירות:

http://youtu.be/AaRSUPSgj2Q


צ'רנוביל ממעוף הרחפן:

https://youtu.be/UeZtlFeEcNg?t=21s


מצגת וידאו על אסון צ'רנוביל:

http://youtu.be/uQItubccJOQ
מה זה רדיום ומתי גילה אותו הזוג קירי?



רדיום (Radium, בעברית: אורית) הוא יסוד כימי רדיואקטיבי, פי מיליון יותר רדיואקטיבי מהאורניום. הרדיום התגלה בפאריס על ידי הפיזיקאית הפולנית מארי קירי ובעלה הצרפתי פייר קירי ב-1898 בעפרת אורניום. השניים הפיקו מהעפרה את כל האורניום וגילו שעדיין נשארה רדיואקטיבי. כך הסיקו על קיום יסוד רדיואקטיבי שטרם התגלה - זה היה הרדיום (ביחד עם יסוד נוסף שגילו שם - הפולוניום). הם זכו על כך בפרס נובל (ובהמשך חייה, לאחר מותו של פייר, זכתה מארי קירי בפרס נובל נוסף והיתה האישה הראשונה שזכתה בשני פרסי נובל).

בהמשך המחקר גילו חוקרים שהרדיום גורם למחלות קשות ולכן פסק השימוש בו לשימושים מסחריים, כגון ייצור של צבעים שזוהרים בחושך. קיים גם חשש שמותה של מארי קירי, מגלת הרדיום, נגרם מטיפול לא זהיר ברדיום. את יומני המחקר שלה עד היום מתקשים לקרוא, בגלל הרדיואקטיביות המסוכנת שבהם.

בתחילת המאה העשרים השתמשו ברדיום נוכלים רבים כדי למכור לציבור "תרופות פלא" למניעת מחלות ולשיפור כח הגברא. כתוצאה מבורות בתחום הרפואה באותה תקופה מתו אנשים רבים.

גילוי הרדיום והרדיו-אקטיביות השפיעו על פיתוחים מדעיים רבים, כולל הפצצה הגרעינית והמצאות רבות בתחום הרפואה.


סרטון קצר על מארי קירי וגילוי הרדיום:

http://youtu.be/3KmJsKuJws4
איך זכתה מארי קירי בשני פרסי נובל?


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.