# data[].attributes.attachment_link.authors[].name
מטח המרכז לטכנולוגיה חינוכית

# data[].attributes.attachment_link.title
אופטיקה גיאומטרית- הדגמה מצולמת: החזרה, בליעה והעברה של אור

# data[].attributes.headline
אייזיק ניוטון

# data[].attributes.subject
אייזיק ניוטון

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
איזיק ניוטון חי במאה השבע עשרה עסק בעיקר בתחומי הפיזיקה והמתמטיקה, עבודותיו בתחומים אלה השלימו את המהפכה המדעית של המאה השבע עשרה.
ניוטון נולד בחבל לינקולשאיר באנגליה למשפחת חקלאים. בהיותו בן 19 החל את לימודיו בטריניטי קולג בקמברידג, שם סיים את לימודיו בשנת 1665. בסתיו אותה שנה, פרצה מגפה והאוניברסיטה נסגרה. ניוטון יצא לכפר ושם גילה את גילויו המרכזיים. בשנת 1667 הוא חזר לללמד באוניברסיטה והמשיך במחקריו. בשנת 1666 ניוטון מפרסם לראשונה את תגליותיו החשובות. ב" עקרונות", ששימש לספר היסוד של הפיזיקה. לתקופה קצרה, הצטרף ניוטון לפרלמנט האנגלי ואחר כך עבר ללונדון.
שם עמד בראש "החברה המדעית המלכותית עד מותו. במקביל לפעילותו המדעית, הקדיש ניטון זמן רב למחקריו בתחומי התאולוגיה הנוצרית ובאלכימיה.

ניוטון ניסח את חוקי התנועה הנקראים על שמו: "חוקי ניוטון" בכך יצר את התאוריה אשר במסגרתה פעלו פיזקאים במשך מאתיים שנה, ורבים ממשיכים לפעול במסגרתה עד היום. בעזרת שלשת חוקי התנועה וחוק הכבידה האונברסלי יכול היה ניוטון להסביר את כל ההתנהגויות המוכרות של הכוכבים, והתנהגויות רבות על גבי כדור הארץ. חוק הכבידה של ניוטון אומר - כי כל שני עצמים ביקום מושכים זה את זה, בהתאם למסה כמות החומר בדומה למשקל שלהם. לדוגמא - הכח הגורם לתפוח ליפול על כדור הארץ הוא זה שגורם לירח ליפול לעבר כדור הארץ, וכך הוא נע סביבו במעגל ולא בורח ממנו לכדור הארץ ולשאר כוכבי הלכת לחוג סביב השמש.

כמאה חמישים שנה אחרי פרסום ספרו של קופרניקוס " מחזורי גלגלי השמים" הביא ניוטון לנצחונה המלא של התאוריה ההליוצנטריתעל התאוריה הגיאוצנטרית. בהסבירו את התנהגות הטבע בשמיים ועל הארץ. בנוסף לתאוריה העוסקת במכניקה ניוטון עסק רבות בתורת האור.
בשנת 1666 גילה ניוטון מספר גילויים חדשים בשלושה תחומים שונים:
במכניקה ואסטרונומיה הוא גילה את חוק הכבידה האונברסלי .
באופטיקה הוא גילה כי האור הלבן מורכב מאור בצבעי הקשת אור בצבעים אלו הינו טהור ואינו יכול להתפרק עוד.
במתמטיקה המציא את הבסיס לחשבון הדיפרנציאלי והאינטגרלי, הבסיס המתמטי עליו מבוססת הפיזיקה החדשה כולה. החשבון הדיפרנציאלי הינו אחד הענפים החשובים של המתמטיקה המודרנית.
קראו עוד:

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
אייזיק; ניוטון

# data[].attributes.attachment_link.description
איזיק ניוטון חי במאה השבע עשרה עסק בעיקר בתחומי הפיזיקה והמתמטיקה, עבודותיו בתחומים אלה השלימו את המהפכה המדעית של המאה השבע עשרה. ניוטון נולד בחבל לינקולשאיר באנגליה למשפחת חקלאים. בהיותו בן 19 החל את לימודיו בטריניטי קולג בקמברידג, שם סיים את לימודיו בשנת 1665. בסתיו אותה שנה, פרצה מגפה והאוניברסיטה נסגרה.

# data[].attributes.attachment_link.provider_name
מכון דוידסון לחינוך מדעי

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
האופטיקה הגיאומטרית מתארת את האור באמצעות תיאור פשוט למדי של קרנים שמתפשטות לכל עבר ממקור האור. באמצעות התיאור הזה אפשר להבין מה קורה כשהאור עובר מתוך תווך אחד (לדוגמה האוויר) לתווך אחר (לדוגמה מים או זכוכית) בעל מקדם שבירה שונה, כלומר כזה שהאור מתקדם בו במהירות אחרת.

אחד הכלים לשליטה באור הוא עדשות. היישומון שלפניכם מאפשר לכלם לגלות איך משפיעה עדשה על אור שפוגע בה ומה תהיה הדמות שנראה כשנמקם גופים שונים במקומות שונים מול העדשה. לצפייה ביישומון לחצו על התמונה ופתחו את הקובץ המקושר (יישומון ג'אווה).

היישומון הופק במסגרת פרויקטPhET של אוניברסיטת קולורדו
להורדת היישומון ולהרצתו על המחשב
לחצו כאן. אם אינכם מצליחים להעלות את היישומון, התקינו את Javaweb. לחצו כאן והתקינו לפי ההוראות.

היישומון מאפשר לנו לשנות את העדשה או את מיקומי הגוף. הבה נתחיל במשחק בעדשה. תחילה שנו את גודלה ותראו שהדבר משפיע על בהירות העצם. הסיבה לכך היא שככל שעדשה קטנה יותר כך היא קולטת פחות אור.

כעת שחקו עם מקדם השבירה של העדשה או עם רדיוס המשטח שלה. תוכלו לראות שהנקודה שמצוינת באיקס קטן לפני העדשה ואחריה משנה את מקומה. הנקודה הזו נקראת "מוקד העדשה", ומיד נסביר את חשיבותה.

כעת הבה נבחן מודע נוצרת הדמות שאנחנו רואים מאחורי העדשה, סמנו "נקודה שנייה" וקרניים עיקריות. כאן תראו את שלוש הקרניים הפשוטות ביותר לתיאור. ראשית, הקרן שיוצאת מהעצם ועוברת בדיוק דרך מרכז העדשה פשוט תמשיך ישר בדרכה. הקרן שעוברת דרך מוקד העדשה, בצד הקרוב לעצם, ואז פוגעת בעדשה, נשברת ויוצאת מהעדשה בקו מקביל. ולסיום, הקרן שיוצאת מהעצם במקביל לעדשה, נשברת בה ועוברת דרך מוקד העדשה בצדה השני.

אם נציב מסך מאחורי העדשה, נקבל עליו דמות של העצם המקורי. כאשר שלוש הקרנים שיצאו מנקודה מסוימת בעצם המקורי מצטלבות מאחורי העדשה, ייראה לנו כאילו הנקודה הזו בעצם נמצאת שם.

עכשיו, כשאתם מצוידים בידע הזה, התחילו לשחק בעצם המקורי. הזיזו אותו קדימה באזור שמאחורי מוקד העדשה (כלומר לא בין המוקד לבין העדשה עצמה אלא מאחורי המוקד). תוכלו לראות שיש תלות בין המרחק מהמוקד לגודל העצם שמתקבל מאחורי העדשה, האם תוכלו להסיק מהו קשר זה? כמו כן תראו שהדמות מתקבלת הפוכה. מדוע?

כעת קרבו את העצם לאזור שבין מוקד העדשה לעדשה עצמה. תגלו שהדמות שמאחורי העדשה נעלמה. הקליקו על האפשרות "דמות" ותגלו שהדמות מופיעה במקום אחר. היכן ? הדמות הזו שונה מאוד מהדמות שראיתם קודם - מהם שני ההבדלים המרכזיים? האחד קשור למקומה והשני לשאלה איזה חלק מקרני האור מצטלב כדי ליצור את הדמות.

חזרו על אותם משחקים עם עדשות בגדלים שונים ובעלי מוקדים שונים. תוכלו לשים עצמים שונים או נקודות אור פשוט ולראות רק חלק מהקרניים או את כולן כדי לקבל תמונה מלאה של פעולת העדשה

אם יש לכם רעיונות לניסויים מעניינים באמצעות העדשה הזו, או שאלות לגביה, פרסמו אותן כאן בלי היסוס.

ירון גרוס
המחלקה לפיסיקה של חומר מעובה
מכון ויצמן למדע

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.

# data[].attributes.attachment_link.title
אופטיקה גיאומטרית

# data[].attributes.attachment_link.description
13; האופטיקה הגיאומטרית מתארת את האור באמצעות תיאור פשוט למדי של קרנים שמתפשטות לכל עבר ממקור האור. באמצעות התיאור הזה אפשר להבין מה קורה כשהאור עובר מתוך תווך אחד (לדוגמה האוויר) לתווך אחר (לדוגמה מים או זכוכית) בעל מקדם שבירה שונה, כלומר כזה שהאור מתקדם בו במהירות אחרת.
 
 אחד הכלים לשליטה באור הוא עדשות.

# data[].attributes.body
https://ptc.weizmann.ac.il/?CategoryID=2252&ArticleID=5187

# data[].attributes.attachment_link.title
אופטיקה גיאומטרית - סרטון המציג אשליות אופטיות מבוססות שבירת אור

# data[].attributes.attachment_link.title
אופטיקה גיאומטרית - סרטון המציג אשליות אופטיות מבוססות שבירת אור