Skip to main content
Global

36.12: חזון - אור

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    209715

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    האור מורכב מפוטונים המרכיבים גלים אלקטרומגנטיים, המאופיינים באורך גל, תדר ומשרעת.

    מטרות למידה
    • תאר את מאפייני האור

    נקודות מפתח

    • האור מורכב מגלים אלקטרומגנטיים שיכולים לנוע ללא מדיום, בניגוד לקול.
    • ניתן לראות את התנהגות האור בהתנהגותם של גלים ופוטונים, יחידת האור הבסיסית.
    • אורך גל (המשתנה הפוך עם התדר) מתבטא כצבע, ואילו משרעת הגל נתפסת כעוצמת אור או בהירות; הוא נמדד על ידי היחידה הסטנדרטית של קנדלה.
    • בני אדם יכולים לראות אור שנע בין 380 ננומטר ל -740 ננומטר, אך אינם יכולים לראות אור שנמצא מתחת לתדירות האור האדום הנראה או מעל תדירות האור הסגול הנראה.
    • לאור בקצה האדום של הספקטרום הנראה יש אורכי גל ארוכים (והוא בתדירות נמוכה יותר), ואילו לאור בקצה הסגול אורכי גל קצרים (והוא תדר גבוה יותר).
    • גלי אור נכנסים לעין כגלים ארוכים (אדומים), בינוניים (ירוקים) וקצרים (כחולים); צבע האובייקט הוא הצבע שהאובייקט משקף.

    מונחי מפתח

    • פוטון: קוונטית האור ואנרגיה אלקטרומגנטית אחרת, הנחשבת לחלקיק נפרד בעל מסת מנוחה אפסית, ללא מטען חשמלי ואורך חיים ארוך ללא הגבלת זמן
    • ננומטר: מיליארדית המטר; משמש לביטוי אורך גל של אור
    • ספקטרום אלקטרומגנטי: כל טווח אורכי הגל של כל הקרינות הידועות המורכבות משדות חשמליים ומגנטיים מתנדנדים, כולל קרני גמא, אור גלוי, אינפרא אדום, גלי רדיו וצילומי רנטגן
    • אורך גל: אורך מחזור יחיד של גל, כפי שנמדד על ידי המרחק בין פסגה אחת או שוקת של גל למשנהו; זה מתאים למהירות הגל חלקי תדירותו

    אור

    כמו בגירויים שמיעתיים, האור נע בגלים. בעוד שגלי הדחיסה המרכיבים צליל חייבים לנוע במדיום (המורכב מגז, נוזל או מוצק), האור מורכב מגלים אלקטרומגנטיים ואינו זקוק למדיום. אור יכול, למעשה, לנסוע בחלל ריק. ניתן לתאר את התנהגות האור במונחים של התנהגות הגלים והתנהגות יחידת האור הבסיסית, הפוטון: חבילת קרינה אלקטרומגנטית. מבט על הספקטרום האלקטרומגנטי מראה שאור גלוי לבני אדם הוא רק פרוסה קטנה מכל הספקטרום, הכוללת קרינה שאיננו יכולים לראות כאור מכיוון שהיא נמצאת מתחת לתדירות האור האדום הנראה ומעל לתדירות האור הסגול הנראה.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): ספקטרום אלקטרומגנטי: מבט על הספקטרום האלקטרומגנטי מראה שאור גלוי לבני אדם הוא רק פרוסה קטנה מכל הספקטרום.

    משתנים מסוימים חשובים כאשר דנים בתפיסת האור. אורך גל (המשתנה הפוך לתדר) מתבטא כצבע. לאור בקצה האדום של הספקטרום הנראה יש אורכי גל ארוכים יותר (והוא בתדירות נמוכה יותר), בעוד שלאור בקצה הסגול אורכי גל קצרים יותר (והוא תדר גבוה יותר). אורך הגל של האור מתבטא בננומטרים (ננומטר); ננומטר אחד הוא מיליארדית המטר. בני אדם תופסים אור שנע בין כ -380 ננומטר ל -740 ננומטר. עם זאת, כמה בעלי חיים אחרים יכולים לזהות אורכי גל מחוץ לטווח האנושי. לדוגמה, דבורים רואות אור כמעט אולטרה סגול על מנת לאתר מדריכי צוף על פרחים. חלק מהזוחלים שאינם עופות חשים באור אינפרא אדום (כגון חום שהטרף פולט).

    משרעת הגל נתפסת כעוצמת אור או בהירות. היחידה הסטנדרטית של עוצמת האור היא הקנדלה, שהיא בערך עוצמת האור של נר משותף אחד.

    גלי אור נעים 299,792 ק"מ לשנייה בוואקום וקצת איטי יותר במדיות שונות כמו אוויר ומים. גלים אלה מגיעים לעין כגלים ארוכים (אדומים), בינוניים (ירוקים) וקצרים (כחולים). המונח "אור לבן" הוא אור הנתפס כלבן בעין האנושית. השפעה זו מופקת על ידי אור המגרה את קולטני הצבע בעין האנושית באופן שווה. הצבע לכאורה של אובייקט הוא למעשה הצבע (או הצבעים) שהאובייקט משקף. כך אובייקט אדום משקף את אורכי הגל האדומים באור מעורב (לבן) וסופג את כל אורכי הגל האחרים של האור.