ךוניחה דרשמ לש ה מיעפ

Transcript

1 פיזיקה תורת האור מקורות אור אופטיקה גיאומטרית אופטיקה גלית מותאם לתוכנית הלמודים פעימ"ה של משרד החינוך 1 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר

2 תוכן עניינים פרק א' פרק ב' פרק ג' פרק ד' פרק א' פרק ב' פרק ג' פרק ד' פרק ה' פרק ו' פרק ז' פרק ח' פרק ט' פרק א' פרק ב' פרק ג' פרק ד' פרק ה' פרק ו' מקורות אור השמש... מקורות אור מלאכותיים... מקורות אור זוהרים... הלייזר ) LASER (... אופטיקה גיאומטרית התפשטות האור... החזרת אור... מראה משורית... מראות כדוריות... דמויות שיוצרות המראות הכדוריות... נוסחאות המראות הכדוריות... שבירת אור... עדשות... מכשירים אופטיים... אופטיקה גלית האור כתופעה גלית... התאבכות של גלים וגלי אור... עקיפה של גלי אור... שימושי תופעות ההתאבכות והעקיפה... קיטוב של אור... השימושים בתופעת האור המקוטב... 2 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 3

3 מקורות אור 3 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 5

4 פרק א' - השמש - מקור האור הטבעי כולנו יודעים כי מקור האור הטבעי של כדור הארץ היא "השמש". "האור" בשמש נוצר עקב הפעילות הכימית המתרחשת בין החומרים המרכיבים את השמש והאנרגיה החשמלית המשתחררת בעקבות פעילות זו. אז כיצד זה מתרחש? השמש היא כדור ענק של חומר הנקרא: "פלסמה". חומר זה מורכב ברובו הגדול מאטומים של גז המימן אשר נמצאים בתנועה מתמדת היוצרת התנגשויות בין אטומים וכתוצאה מזה משתחררת אנרגיה המקרינה אור. הפעילות בשמש היא פעילות בלתי פוסקת של תנועת אטומי המימן. אטומים אלו הטעונים מטענים חשמליים גורמים תוך כדי התנגשותם ליצירת חומרים חדשים אשר גם האטומים שלהם נעים ומתנגשים האחד בשני כך שהאנרגיה המשתחררת מהפעילות הזו בשמש היא אנרגיה עצומה אשר חלקה מגיעה לכדור הארץ כאנרגיית אור ואנרגיית חום. לשכבה של השמש ממנה בא האור קוראים: "פוטוספרה". הגז הנפוץ בשמש הוא - גז המימן מבנה האטום אלקטרונים בכל חומר האטום הוא החלקיק הקטן ביותר בחומר השומר על תכונות החומר. כל אטום בנוי מ"גרעין" הכולל בתוכו חלקיק הנקרא "פרוטון" בעל מטען פרוטונים חשמלי חיובי (+) וסביבו מסתובב חלקיק הנקרא "אלקטרון" בעל מטען חשמלי שלילי (-). מה שמחזיק את האלקטרון במסלולו סביב הגרעין הוא כוח המשיכה הקיים בין שני המטענים החשמליים המנוגדים שלהם. לכל חומר מספר פרוטונים ומספר אלקטרונים שונה. 4 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 7

5 פרק ב' - מקורות אור מלאכותיים האדם יצר לעצמו מקורות אור מלאכותיים שישמשו אותו בחיי היומיום מבלי שיהיה תלוי במקורות האור הטבעיים אשר הגבילו אותו להמשיך ולפעול גם לאחר רדת החשיכה. הרחבת הידע בתחומי המדע השונים והבנת התהליכים הפיסיקליים והכימיים של חומרים שונים אפשרו פיתוח מוצרים שונים אשר שינו את חייו של האדם. מבחינת מקורות האור המלאכותיים בנה האדם מקורות אור שונים אשר על אחדים מהם נלמד בפרקים הבאים. נורת הלהט נורת הלהט היא מקור האור המלאכותי הנפוץ ביותר בשימוש כיום. היא נמצאת בכל בית במגוון גדול של צורות ויכולת לספק עוצמת אור שונה בהתאם להספק החשמלי של הנורה. מבנה הנורה נורת הלהט בנויה מאגס זכוכית אשר בתחתיתו בסיס מתכת אשר מתחבר למקור מתח חשמלי בתוך בית נורה המתאים לכך. מבסיס המתכת יוצאים אל תוך חלל אגס הזכוכית שני תומכים ממתכת דרכם מגיע המתח החשמלי אל סליל מתכת דק העשוי ממתכת הנקראת "טונגסטן". סליל זה הוא חוט הלהט של הנורה אשר עם חיבורו למתח חשמלי הוא מתלהט ומפיץ אור. בנורה אין כל גז שהוא אלא יש בה ריק. חוט הלהט מטונגסטן אשר מגיע לטמפרטורה של 2500 לא מעביר 0 c את החום שלו לסביבה. הנורה אומנם מתחממת אך לא לטמפרטורות כאלו. 14 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 17

6 פרק ג' - מקורות אור זוהרים תופעת ה"זוהר" כולנו מכירים את התופעה של המנורות הזוהרות עם רדת החשיכה. האור שלהן בולט מאד בחושך והן ניתנות לזיהוי ממרחק. כיום אנו מודעים יותר לחשיבותה של התופעה אשר משמשת אותנו במגוון גדול של מוצרים ואמצעי בטיחות. תופעת ה"זהירה" של חומרים מתקיימת כל זמן שמאירים עליהם עם מקור אור. מסירים את מקור האור מהם נפסקת ה"זהירה" של החומרים. כאשר תופעת ה"זהירה" נקראת: "פלואורסצנציה" חומר "זוהר" נקרא: "חומר פלואורסצנטי" כיצד נוצרת תופעת הזהירה של החומר? למדנו כבר כי כל חומר בנוי מאטומים אשר בכל אטום יש אלקטרונים הסובבים את הגרעין שבמרכז האטום. כאשר פוגעת אנרגיית אור באטומים של החומר הזוהר יכולות להתרחש שתי תופעות. 18 תופעה א' אנרגיית האור הפוגע מתאימה בדיוק להפרש האנרגיות הקיים בין המסלולים של האלקטרונים סביב הגרעין. במצב זה אנרגיית האור הפוגע גורמת לאלקטרונים לקפוץ מהמסלול הקרוב לגרעין למסלול רחוק יותר שהוא מסלול לא רצוי לאלקטרונים. לדוגמה: אלקטרונים ממסלול 3 יקפצו בעקבות פגיעת האור למסלול. 4 הקפיצה הזו גורמת לאלקטרונים להיטען במטען חשמלי. כאשר כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 21

7 פרק ד' - הלייזר ) LASER ( אחת התגליות הגדולות של המדע והטכנולוגיה בתקופה האחרונה היא הבנת תופעת הלייזר והשימושים הנרחבים בתחומים שונים שניתן להשתמש בה. אנו נמצאים גם כיום רק בראשית הדרך של התפתחות בתחום הזה. מהי בעצם תופעת הלייזר? בשפה האנגלית התופעה מוגדרת כך: Light Amplification of Stimulated Electromagnetic Radiation ופירושה: "הגברת אור באמצעות קרינה אלקטרומגנטית מאולצת" ההגדרה הזו אומרת לנו כי קרן הלייזר היא קרן אור הניתנת להגברה באמצעים אלקטרומגנטיים, לצבור אנרגיה רבה יותר ואז ניתן להשתמש בה לצרכים שונים. קרן אור הלייזר היא בעלת גוון אור מסוים וממוקדת מאד. כיום משתמשים במכשירי הלייזר בתחום הרפואה בביצוע ניתוחים. בתעשייה על פני כל תחומי ההתפתחות שלה מחיתוך מתכות ועד מכשירים עדינים ומדויקים ביותר. וכמובן בתחום הצבאי ביטחוני הכולל את התעופה והחלל. השיטות ליצור קרן הלייזר קרן הלייזר נוצרת בתוך מנורה הפועלת בשיטת ה"זהירה" וממנה יוצאת הקרן החוצה. ניתן ליצור את קרן הלייזר בשתי שיטות: א. ב. מנורת לייזר הפועלת על עיקרון של "זהירה של גז". מנורת לייזר הפועלת על עיקרון של "זהירה של גבישים". לכל אחת מהשיטות יש את החוקים הפיסיקליים שלה המתאימים ליצירת קרן הלייזר בשיטה זו. אך לקרן הלייזר בשתי השיטות יש את אותן תכונות. 29 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 33

8 אופטיקה גיאומטרית 48 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 53

9 פרק א' - התפשטות האור ידוע לכולנו כי אלומת האור המגיעה ממקור אור רחוק כמו השמש או מקור אור אחר מתפשטת בצורה של קווים ישרים מקבילים. את זאת ניתן לראות כאשר נכנס אור לחדר חשוך דרך פתח קטן בוילון המכסה את החלון או דרך צמרות העצים ביער. אנו רואים את האור הנכנס כקרן אור ישרה החודרת דרך הפתח שנוצר. ומכאן המסקנה היא: אור ממקור אור רחוק מתפשט בצורת קרניים ישרות ומקבילות אחת לשנייה. לעומת זאת אנו יודעים כי האור של מנורה המהווה מקור אור מתפשט לכל הכיוונים. וכדי למקד אותו לקרן אור יש צורך באביזרים שונים. אלומת אור היא קבוצת קרני אור היוצאת ממקור משותף למדנו כי האור הוא אחד מסוגי האנרגיה כמו החום, החשמל וכדומה. ריכוז אנרגיה זו כפי שעושה זאת מנורת הלייזר מביאה לשימושים בתחומים רבים כגון: תעשיה, רפואה, מוצרי צריכה, ביטחון, תקשורת ועוד. תופעת האור והצל אחת התופעות המסבירות את תכונת האור לנוע בקווים ישרים היא: "תופעת האור והצל". פוגעים בגוף כלשהו (לא שקוף) הגוף על הקרקע. צורת הצל כצורת הגוף. כאשר קרני אור השמש ניתן לראות את הצל שמטיל העובדה שאין אור בתוך הצל מעידה שקרני האור נעים בקווים ישרים בלבד. מתברר שלתופעת האור והצל יש שימוש באופן מתמטי לחישוב גובה של גופים. 50 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 57

10 פרק ב' - החזרת אור את רוב הגופים אנחנו רואים בגלל שהם מחזירים אור ולא פולטים אור. אך מכיוון שהגופים הם בעלי משטח מחוספס החזרת האור שלהם מתפזרת לכיוונים שונים. להחזרת אור כזו אנו קוראים: "החזרת אור לא מסודרת". לעומת זאת משטחים חלקים, מבריקים ומלוטשים החזרת האור שלהם תהיה: "החזרת אור מסודרת". אור הפוגע במשטח מבריק ומלוטש מוחזר חזרה כיצד מוחזר האור ממשטח חלק ומלוטש? "חוק ההחזרה" קובע כי : קרן אור הפוגעת בזווית מסוימת במשטח מבריק תחזור באותה הזווית מהמשטח. "זווית הפגיעה" של קרן האור = "זווית ההחזרה" של קרן האור נתאר זאת באופן גרפי 53 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 61

11 פרק ג' - מראה מישורית כאשר אנחנו מתבוננים במראה משתקפת ממנה הדמות שלנו וכל מה שנמצא מאחורינו. המראה שעשויה מחומר מאד מבריק ומלוטש מחזירה את קרני האור הפוגעות בה. וכיוון שהיא מראה ישרה היא נקראת: "מראה מישורית". קיימות גם מראות אחרות אך בהן נעסוק בפרקים הבאים. כיצד משתקפים עצמים (גופים) במראה המישורית? ובכן, כפי שאמרנו קרני האור (מכל מקור אור שהוא) פוגעות בגופים השונים ומוחזרים מכל נקודה שלהם לכל הכיוונים. קרניים אלו פוגעות במראה המישורית ומוחזרות לעין אשר קולטת אותן ורואה את ההשתקפות של הדמויות במראה. בהשתקפות שבמראה נראים הגופים על פי מיקומם במרחב במרחקים שונים מהמראה ומהעין הרואה אותם. השאלה היא: כאשר אנחנו מתבוננים ממרחק כלשהו במראה המישורית. והדמות המשתקפת ממנה נראית גם היא במרחק מסוים מהמראה. כיצד ניתן לדעת את המרחק של הדמות המשתקפת במראה והיכן היא נמצאת? נדגים זאת באופן הבא: 56 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 65

12 פרק ד' - מראות כדוריות כפי שהזכרנו קודם לכן לא כל המראות הן מראות מישוריות. יש גם מראות בעלות צורה כדורית אשר להן תכונות משלהן. המראות הכדוריות מיוצרות מכדור חלול אשר נחתך לשני חלקים ולכל חלק צורה של כיפה. הכדור יכול להיות מזכוכית או מתכת והוא משמש רק ליצירת צורת המראה. כדי ליצור מראה מהכיפות שנחתכו מהכדור יש לצפות אותן בציפוי שיאפשר להן להחזיר את קרני האור הפוגעות בהן. ציפוי חיצוני של הכיפה הופך את החלק הפנימי של הכיפה למראה. מראה זו נקראת: "מראה קעורה". ציפוי פנימי של הכיפה נקראת: "מראה קמורה". הופך את החלק החיצוני של הכיפה למראה. מראה זו מראה קמורה לצומת מראה קעורה לרופאי שיניים 61 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 71

13 פרק ה' - דמויות שיוצרות המראות הכדוריות למדנו כבר כי כל נקודה בגוף (עצם) כלשהו מחזירה אין סוף קרני אור. קרני האור האלו פוגעות במראות הכדוריות והדמות שתתקבל בכל מראה תלויה בתכונות המראה. דמות הנוצרת במראה קעורה ראינו קודם לכן כי כל קרני האור המקבילות לציר האפטי הפוגעות במראה קעורה חוזרות דרך נקודה אחת והיא מוקד המראה F הנמצא מלפנים למראה. אך מה קורה עם הקרניים האחרות? תכונות ההחזרה של מראה קעורה באופן גרפי בציור הגרפי שלפנינו אנו רואים את תכונות ההחזרה של מראה קעורה באמצעות שלושת קרני האור המייצגות את אוסף קרני האור שמחזיר הגוף. קרן אור מספר - 1 המקבילה לציר האופטי חוזרת דרך המוקד F. קרן אור מספר - 2 העוברת דרך המוקד F חוזרת במקביל לציר האופטי. קרן אור מספר - 3 העוברת דרך מרכז העיקום C חוזרת באותו מסלול חזרה. על פי חוקי הגיאומטריה קרן הנעה על רדיוס כדור חוזרת באותה הדרך. 67 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 77

14 פרק ו' - נוסחת המראות הכדוריות לאחר שלמדנו את התכונות השונות של המראות הכדוריות וראינו באיזו צורה כל אחת מהמראות משקפת את הגוף העומד מולה. התברר לנו כי לשתי המראות יחד יש גורם אחד משותף המשפיע על הדמות המשתקפת בהן והוא: מיקומו של הגוף ביחס למראה. לאחר ניסויים ומחקרים התברר כי למרות מה שנאמר כי למרחק הגוף מהמראה אין השפעה על ההשתקפות של הדמות. המסקנה היתה כי: קיים קשר בין מיקום הגוף למקום הדמות במראה. מקומה של הדמות המראה נקבע על ידי מיקומו של הגוף ביחס למראה הבה נבחן אם ניתן לבטא קשר זה באופן מתמטי. במראה קעורה מיקומה של הדמות הממשית הוא לפני המראה והרוחק שלה נקבע על ידי מיקומו של המתבונן. אך גם המראה וגם הגוף יכולים לנוע ממקומם. אז כיצד משפיעים שלושת הגורמים האלו האחד על השני? באופן גרפי נראה זאת כך: F A f רוחק המוקד a רוחק הגוף b רוחק הדמות מעין הצופה 71 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 81

15 פרק ז' - שבירת האור כאשר אנו מתבוננים דרך חלון הזכוכית אנו רואים את כל מה שמתרחש בחוץ. כלומר קרני האור עוברות דרך חומרים שקופים מצד אחד לצד השני ומאפשרים לנו לראות את הגופים הנמצאים בצד השני. דבר דומה מתרחש גם כאשר אנחנו מתבוננים בתוך כלי מלא מים. אנחנו יכולים אז לראות מה יש בו ואפילו מה מונח בתחתיתו. גם במצב זה המשמעות היא כי קרני האור היוצאות מהגופים עוברות דרך המים החוצה ומאפשרות לנו לראות את הגופים הנמצאים במים. כיצד מתנהגים קרני האור בעת המעבר שלהם דרך חומר שקוף? מחקרים רבים הראו כי הבדיקה הטובה ביותר של התנהגות קרני האור היא בזמן המעבר שלהם דרך כדור מלא העשוי מחומר שקוף. הבה נבחן זאת: אוויר אוויר קרני אור זכוכית קרני אור אנך קרני האור הנעות במקביל לאנך של הכדור ופוגעות במשטח המישורי של חצי הכדור מזכוכית בצורה ישרה המאונכת למשטח, חודרות את החומר השקוף ויוצאות בצורה ישרה מהצד השני. אך מה קורה כאשר קרני האור פוגעות בזוית במשטח? קרן אור פוגעת קרן אור יוצאת קרן אור מוחזרת α זכוכית β 81 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 91

16 פרק ח' - עדשות כעת כאשר אנחנו כבר מכירים את תופעות קרני האור והתנהגותן במצבים השונים, אפשר להבין את המפנה הגדול שהתחולל עם המצאתן של העדשות המאפשרות שליטה על התנהגות זו ויצירת שינוי. העדשות הוכנסו לאביזרים ומכשירים אשר תורמים לנו לקידום המדע כמו: המיקרוסקופ, הטלסקופ ועוד. אך גם לשיפור איכות החיים שלנו כמו: משקפיים, עדשות מגע, מצלמות, מקרנות ומכשירים שונים. העדשות המקובלות כיום עשויות מזכוכית או חומר פלסטי שקוף אחר אשר מלוטשות ליטוש כדורי משני הצדדים שלהן. לעדשות יש שני משטחים שוברי אור ואלו משטחים כדוריים כאשר כל משטח שובר את קרני האור הפוגעות בו. כך שקרני האור נשברות פעמיים עד שהן יוצאות מהעדשה. את העדשות ניתן למיין לשני סוגים: עדשות מרכזות הן מרכזות את קרני האור המקבילות העוברות דרכן. מאפיין אותן: מרכז עדשה עבה ושוליים דקים. עדשות מפזרות הן מפזרות את קרני האור המקבילות העוברות דרכן. משטח ב' משטח א' מאפיין אותן: מרכז עדשה דק ושוליים עבים. 94 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 105

17 פרק ט' - מכשירים אופטיים כל מה שלמדנו עד עכשיו בפרקים הקודמים בא בעצם לענות על השאלה: בני האדם ובעלי החיים רואים את כל אשר סביבנו? כיצד אנחנו כדי לענות על שאלה זו יש להבין מהי הראיה וכיצד העין פועלת. העין העין היא איבר הראיה שלנו ושל בעלי החיים האחרים. זוג העיניים מאפשרות לנו שדה ראיה רחב וכמובן, לראות צבעים, צורות ותנועות. אך, יכולת הראיה שלנו מוגבלת למרחק מסוים של העצמים מהעיניים וכל זאת בתנאי שיש מקור אור המאיר את העצמים והסביבה בכלל. מבנה העין תהליך הראיה של העין מתרחש כאשר קרני האור מסביב פוגעות בקרנית וחודרות לעין דרך האישון. הקרניים נשברות בעדשה של העין והתמונה שמתקבלת נוצרת ברשתית שמחוברת למערכת עצבים המעבירה את המידע למוח אשר מפענח אותו לתמונה המתאימה. אם כך את תהליך הראיה ניתן לחלק לשני חלקים: א. התהליך האופטי קליטת קרני האור החודרות לעין דרך האישון נשברות בעדשה של העין ויוצרות את הדמות על הרשתית. 105 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 117

18 אופטיקה גלית 116 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 129

19 פרק א' - האור כתופעה גלית אנו מכירים את תופעת הגלים בהתייחס לגלי מים וגלי קול. את גלי הקול איננו רואים, אך אנו רואים את גלי הים הבאים אל החוף או השינויים החלים במים כאשר אנחנו מפירים את מנוחתם על ידי הכנסת גוף זר פנימה לתוך הכלי. נתאר את התנהגות גלי המים באופן הבא: א. גלים מקבילים הנעים אחד אחרי השני לכל האורך לכוון החוף. גלי הים בזמן של רעידת אדמה ב. גלים מעגליים - מתרחקים האחד אחרי השני מהמרכז בצורת מעגלים שתי מטבעות שנפלו בו זמנית לאמבט כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר

20 פרק ב' - התאבכות של גלים וגלי אור כאשר מתרחשת תופעה של שני גלים או יותר המגיעים לאותו מקום באותו הזמן אנו קוראים לה: "התאבכות של גלים" או "צירוף גלים". אנו יודעים כי לכל גל יש את האורך שלו כך מה קורה בזמן התאבכות הגלים?, ואמפליטודה משלו שהיא גובה הגל. אם λ נתאר זאת באופן גרפי באמצעות שני גלים בעלי אותה אמפליטודה ובעלי אורך גל זהה. אורך גל שקול = אורך גל א' = אורך גל ב' אמפליטודה גל שקול = אמפליטודה גל א' + אמפליטודה גל ב' 126 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 141

21 פרק ג' - עקיפה של גלי אור מניסויים נוספים שנעשו התברר כי לגלי האור יש תכונות נוספות ולא רק את תכונת ההתאבכות. הבה נערוך את הניסוי: בניסוי הזה עובר אור הלייזר דרך סדק אחד שרוחבו. b על המשטח האחורי הופיעו אור וחושך לסירוגין על פני שטח נרחב. הסברנו קודם לכן את התופעה הזו שבעצם כל נקודה של החריץ מהווה מקור לגלים של אור וגלי האור האלו נשלחים לכל הכוונים. האור מגיע לכל המקומות האפשריים ולאו דווקא מול החריץ בלבד. במקום שתהיה התאבכות הורסת של גלי האור אנחנו נראה נקודות חושך כמו נקודות A ו - B. ואילו במקומות שתהיה התאבכות בונה של גלי האור נקבל כתמי אור כמו נקודות M ו -.D פסי האור ופסי החושך המתקבלים בניסוי זה מאמתים כי האור יכול להגיע גם למקומות שאינם מול הסדק בלבד וכי האור אכן מתנהג כמו גל. לתופעה הזו של התאבכות של גלים שמקורם ברצף הנקודות אנו קוראים: "עקיפה של האור". 135 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 151

22 פרק ד' - שימושי תופעות ההתאבכות והעקיפה האור הנקלט על ידי המכשירים האופטיים עובר דרך עדשות שהן בעצם מיפתח עגול. ואנו ראינו שהאור מתפשט כאשר מתרחשת תופעת העקיפה במיפתח העגול. תצפית בטלסקופ באמצעות הטלסקופ אנו מסתכלים על כוכבים רחוקים הניראים לנו כנקודת אור. הכוכבים הם מקורות אור. ובגלל תופעת העקיפה הדמות שתתקבל בטלסקופ תהיה עיגול של אור ולא נקודה. לעיגול האור המדמה את הכוכב יש רדיוס [ r הניתן לחישוב על פי נוסחת תופעת ] העקיפה המופיעה בפרק הקודם. מה קורה כאשר אל הטלסקופ מגיע אור משני כוכבים המהווים מקורות אור? 139 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 155

23 פרק ה' - קיטוב של האור למדנו כי תופעת ההתאבכות ותופעת העקיפה הן ההוכחה שהאור הוא בעל תכונות של גל שהתנודות שלו מתפשטות קדימה לכל אורך התנועה שלו. האור שיוצא ממקורות אור שונים כמו: השמש, מנורה, נר או פנס הוא גל של אור אשר התנודות שלו מתפשטות לכל הכיוונים. לגל אור כזה אנו קוראים: "גל אור בלתי מקוטב". גל אור אשר יש לו באופן ברור כוון מסוים נקרא: "גל אור מקוטב". בתוך הכמות האדירה של גלי אור הנפלטת ממקור אור כלשהו יש תערובת של גלי אור המתנדנדים בכל מישורי הקיטוב האפשריים. אז איזה גלי אור מקוטבים נמצאים בתוך התערובת העצומה הזו? אם נדמה את תנודות גל האור לתנודות הגל הנוצר בחבל אותו אנחנו מנדנדים נקבל שתי צורות עקריות של גלים. א. נידנוד של החבל על ידי תנועות של היד מלמעלה למטה יוצר בחבל גלים המתקדמים לאורכו כאשר הם מאונכים למישור (הרצפה עליה עומד המנדנד ). לגלים אלו אנו קוראים: "גלים מקוטבים מישורית במאונך". 148 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 165

24 פרק ו' - השימושים בתופעת האור המקוטב הבנת תופעת האור המקוטב הביאה להמצאת אביזרים שונים ופיתוח שיטות שונות לתועלת האדם בחיי היומיום שלו. להלן מספר דוגמאות: משקפיים מונעי סינוור תופעת הסינוור היא תופעה שכיחה בכל ימות השנה. בקיץ כמעט כל גוף או משטח מסנוור אותנו מאור השמש הפוגע בהם. ואילו בחורף השמש החורפית מסנוורת באמצעות הקרח והשלג. מצב זה יכול גם להיות מסוכן במיוחד כאשר אנחנו נוהגים בכלי רכב או עובדים במקום עבודה היכן שנדרשת ראיה של כל פרט ופרט כמו מציל בחוף הים, שמירה וכדומה. באותה המידה גם שהיה במקומות ומבנים אשר החזית שלהם עשויה זכוכית ומאפשרת כניסה של אור השמש לתוך המבנה. הבנת בתופעה הביאה להמצאת זכוכית או חומר אחר המשמש למשקפיים מיוחדות המונעות מהאור המסנוור מלהגיע לעיני המתבונן. משקפיים אלו נקראות על שם היצרן שלהם: "משקפי פולרואיד". בנוסף כפי שאמרנו הזכוכית המגינה על השוהים בתוך מבנים עם חזית כזו ומונעת את האור המסנוור מלהכנס פנימה נקראת: "אנטי סאן" או "נגד שמש". 161 כל הזכויות שמורות למורן הוצאה לאור אין לצלם אן לשכפל מהספר 179