מהו האור, מהן תכונות האור והאם הוא נע בקו ישר? פיליפ, ניב, סרוות

אנו יודעים, כך נראה, רבות על האור - במיוחד בשלוש המאות האחרונות, והרבה יותר במאה האחרונה (המאה ה-20 לצורך העניין) לעומת קודמותיה. אנו יודעים כי האור הנראה הינו חלק קטן מהספקטרום האלקטרו-מגנטי, אותו מהווים גם גלי הרדיו, גלי המיקרו, קרינת תת-אדום, על-סגול, רנטגן וגאמא. אנו יודעים כי בנסיבות מסוימות מתבטא אופי גלי (כמו תופעות עקיפה והתאבכות), בהן האור מתנהג כגל אלקטרו-מגנטי, ובאחרות האופי החלקיקי (אנרגיה המגיעה במנות).

הספקטרום האלקטרו-מגנטי

לאור אם כן יש תכונות גליות, ויש לו תכונות חלקיקיות. חלק מתכונותיו מתאימות לשני היבטיו, חלקן רק לאחד.

לאור יש קיטוב, יש אנרגיה, ואף תנע, אם כי אין לא מסה. יש לו פאזה, אם כי לא פשוט למדדה. אור נע בקווים ישרים בתווך אחיד. למרות זאת, אור מושפע מכוח הכבידה, וכבידה גדולה דיה יכולה לשנות את מסלולו. האור מציית לחוקי ההחזרה (reflection) וחוקי השבירה (refraction), וכמובן עובר נפיצה (dispersion). האור גם יכול להדגים התאבכות (interference) ועקיפה (diffraction) בתנאים מסויימים.

נפיצה (דיספרסיה) של אור נראה

האור מתקדם בריק במהירות קבועה של 299,792,458 מטר בשנייה (למעשה כאמת מדעית - המטר מוגדר כחלק ה-1/299,792,458 של הדרך אשר האור עובר בשנייה בריק), ובמהירות שונה בחומרים שונים, ומוצאת ביטויה במקדם הידוע כמקדם השבירה של האור. מקדם זה מתאר את היחס בין מהירות האור בתווך זה לבין מהירותו בריק. לדוגמה, מהירות האור במים הינה כ- 225,000,000 מ' בשנייה, ומקדם השבירה הינו 1.3330.

שאלתכם נשאלת מזה מאות שנים (לפחות) בצורות שונות. כיום דנים רבות באור, במיוחד באופיו הדואלי, אך אופי זה הינו היטל על עולם המונחים שלנו, והוא פרשנות שלנו לאור. על-כן מהו אור? אור הוא...אור.

התמונות נלקחו מויקיפדיה.

מאת: ד"ר לירן שמשי
המחלקה לפיזיקה של מערכות מורכבות
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.