נושא חודש דצמבר 2010 – באנו חושך לגרש: האור

האור הוא תנאי הכרחי לקיום החיים. בלעדיו אין חום, אין חמצן ופחמימות (בגלל הפוטוסינתזה), אין ראייה, אין פלורסנציה ועוד.

אור הוא בעצם גל של חלקיקים תת-אטומיים בשם "פוטונים" שנעים במהירות עצומה – מהירות האור. אפשר לבחון אותו מהיבטים רבים, החל בצד של הפיסיקה התת-אטומית (פיסיקה קוונטית), דרך אופטיקה, חשמל, תוצר של תגובות (פלורסנציה), וכלה בביולוגיה (פוטוסינתזה, מערכת הראייה) ועוד. החודש, לכבוד חג החנוכה, בחרנו לעסוק בנושא המגוון והמורכב הזה. באשכול הכתבות שלפנינו תמצאו כתבות, סרטונים ויישומונים העוסקים בהיבטים השונים של האור ובתהליכים שבהם הוא מעורב.

קריאה נעימה.

תמונה: ויקיפדיה

כתבות וסרטונים ממדור מאגר מדע

הפיסיקה של האור – כתבה שעוסקת בהיבטים הפיסיקליים של האור, כמו דואליות וקיטוב.

חלקיקי החומר – הפוטון – סרטון שמסביר את מאפייניו של הפוטון: החלקיק שממנו מורכב האור.

מהי פלורסנציה? – סרטון שמסביר על הפלורסנציה, מאפייניה ויישומיה.

QED – הפיסיקה של תגובת האור עם החומר – סרטון שעוסק באינטראקציה של האור עם החומר על פי מכניקת הקוונטים.

נורות LED: עתיד התאורה החסכונית – כתבה שעוסקת ביתרונות של מנורות ה-LED.

כדורי האור המסתוריים נתפסו במעבדה – כתבה על תופעה של כדורי אור מסתוריים המופיעים בתנאי מזג אוויר מסוימים.

מעבר אנרגיה ליצירת פלורסנציה – סרטון שמסביר את תופעת ה-FRET, שבה אנרגיה הופכת לפלורסנציה.

איך פועלת מנורת פלורסנט? – סרטון שמסביר את אופן הפעולה של מנורת הפלורסנט.

תא סולרי – להפיק חשמל מאור – סרטון שמסביר מהו תא פוטו-וולטי, שמפיק חשמל מאור.

הלייזר – סרטון שמסביר איך פועל לייזר.

הראייה – אור ופעילות עצבית – סרטון שמסביר את המנגנון הביולוגי בעין שמתרגם אור לראייה.

ראייה – המנגנון הפיסיקלי – סרטו שמסביר את המנגנון הפיסיקלי המתרחש בעין.

הפוטוסינתזה – מקור החיים בעולמנו – סרטון שמסביר איך הצמחים נעזרים באור לייצור מזון.

הזוהר הצפוני – סרטון העוסק בתופעה מרהיבה במיוחד שרואים בשמי הקוטב.

יום בכדור הארץ – סרטון שסוקר את סיבוב כדור הארץ על צירו ואת ההשפעה של זה על היום, הלילה ועונות השנה.

ספקטרום הצבעים של האור הנראה בספקטרום הקרינה האלקטרומגנטית | תמונה: ויקיפדיה

שאלות ותשובות ממדור שאל את המומחה

איך ולאיזו מטרה מוסיפים יוד למנורות הלוגן?

האם יש חומרים שפולטים אור באופן תמידי?

מה קצב צריכת החמצן ופליטת האנרגיה של נר?

מהי התגובה הכימית המתרחשת בגפרור?

מהם הגלגולים שעוברת האנרגיה בשמש?

איך מנסרה שוברת את האור ומה אפשר לדעת על האור הנשבר על פי הצבעים?

מהם הצבעים שמהם מורכב את אור השמש?

מדוע אור כחול חודר למים עמוק יותר מאור סגול?

האם אפשר לראות נקודת מפגש של שתי קרני אור (הצטלבות)?

האם הכוכבים שרואים בשמים מחזירים אור או פולטים אור?

מהי תיאוריית האור כחלקיק, כגל וכחלקיק/גל?

מהו לומן (lumen) ומה הסימון שלו?

מדוע לא רואים אור בחלל?

מדוע גחליליות מאירות בלילה וכיצד?

תא פוטו-וולטאי בשימוש ביתי | תמונה: ויקיפדיה

יישומונים ממדור אפליקציות ויישומוני מדע

האפקט הפוטו-אלקטרי – יישומון שמסביר איך אפשר להמיר אור לחשמל בתא פוטו-אלקטרי.

מנורות ניאון ונורות פריקות אחרות – יישומון שמסביר איך עובדות נורות פריקה.

גלים והתאבכות – יישומון שמסביר את מאפייני הגל של האור (ולא רק).

אופטיקה גיאומטרית – יישומון שמסביר את המאפיינים הגיאומטריים של האור.

ראיית צבעים – יישומון שממחיש את מנגנון הראייה.

קרינת גוף שחור – יישומון שמסביר את תופעת הקרינה בגוף שחור.

אור נפלט מדיודה | תמונה: ויקיפדיה

באשכול הכתבות הנוכחי עסקנו בהרחבה באור, על מאפייניו הפיסיקליים ורבים מהתהליכים שבהם הוא מעורב, אך קצרה היריעה מלפרט את הכל. האור ממלא תפקיד מרכזי וחשוב בקיום החיים על פני כדור הארץ, שעושים שימוש נרחב באנרגיה הרבה שלו, בדרכים רבות כמו הפוטוסינתזה של הצמחים, ראייה אצל בעלי חיים או הפקת חשמל בתעשייה. ובכל זאת, עדיין מדובר בניצול של כמות זעירה משטף האור האדיר המגיע לכדור הארץ מדי יום. מחקרים רבים כיום עוסקים בדרכים לניצול טוב יותר של המשאב הזמין ועתיר האנרגיה הזה.

חג אורים שמח מצוות דוידסון אונליין.

שאלה לדיון מדעי: אלו דוגמאות נוספות אתם מכירים לתהליכים שבהם מעורב האור?

ארז גרטי
המחלקה לכימיה ביולוגית
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 ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.