הורידו את כלי העזר שלנו

עקיפה

מאת ויקיפדיה, אך משופר ויזואלית
טבעות עקיפה סביב דמות השמש נגרמות מעקיפת האור במעבר באטמוספירה שמכילה אירוסולים.
טבעות עקיפה סביב דמות השמש נגרמות מעקיפת האור במעבר באטמוספירה שמכילה אירוסולים.
עקיפת גלי ים בשובר גלים: חזיתות הגלים הפוגעות בשובר הגלים מימין הן מישוריות למדי, והגלים שעוברים דרך המעבר (משמאל) יוצרים חזית גל מעגלית.
עקיפת גלי ים בשובר גלים: חזיתות הגלים הפוגעות בשובר הגלים מימין הן מישוריות למדי, והגלים שעוברים דרך המעבר (משמאל) יוצרים חזית גל מעגלית.
היווצרות חזיתות גל מעגליות במעבר דרך פתח בסלע (נחל חזורי, גולן).
היווצרות חזיתות גל מעגליות במעבר דרך פתח בסלע (נחל חזורי, גולן).
תבנית עקיפה של אלומת ליזר דרך סריג
תבנית עקיפה של אלומת ליזר דרך סריג

עֲקִיפָה (בלועזית: דִּיפְרַקְצְיָה) היא תופעה פיזיקלית המתרחשת כל אימת שגל פוגע בעצם כלשהו. אם העצם קטן (יחסית לאורך הגל) הגל מתקדם סביבו, ואם מדובר במחסום בעל מפתח קטן, הגל מתפזר בעברו השני של המחסום. ניתן לתאר את התופעה כיצירת גל חדש על שפת המחסום שעוצמתו תלויה במידת ההחזרה או ההעברה של המחסום. כתוצאה מכך מגיע הגל גם לאזורים שמעבר למחסום, אזורים שבהם לפי אופטיקה גאומטרית לא מגיעות קרניים הנעות בקווים ישרים.

גלה עוד נושאים הקשורים לעקיפה

פיזיקה

פיזיקה

פִיזִיקָה היא ענף במדעי הטבע החוקר את חוקי היסוד של הטבע כפי שהם באים לידי ביטוי בכל מערכת הניתנת לתצפית, בכדור הארץ ובחלל. הנושאים בהם עוסקת הפיזיקה כוללים תנועת עצמים, התנהגות החומר, חקר האנרגיה והשפעת חוקי טבע מסוימים על רצף המרחב והזמן. מדע הפיזיקה מתפתח על ידי תצפיות וממצאים, המגובשים לכדי תאוריות וחוקים המתוארים לרוב בשפה של משוואות לוגיות. ככל שיש יותר תצפיות ומתקבלים יותר ממצאים מביצוע של ניסויים, עשויות התאוריות הללו להתעדכן ולהשתכלל.

גל

גל

בפיזיקה, גל הוא התפשטות של הפרעה בשדה. לדוגמה, גל במים הוא הפרעה בגובה המים, גל קול הוא הפרעה בצפיפות האוויר, וגל אלקטרומגנטי הוא הפרעה בשדה החשמלי והמגנטי. מאופי השדה, ניתן לראות שיש גלים שיכולים להתפשט רק בחומר, כמו גלי קול או גלים במים, משום שגלים אלו הם הפרעה בשדות הקשורים לתווך עצמו, כמו צפיפותו או גובהו. לעומת זאת, קיימים גלים שיכולים להתפשט גם בריק, למשל גלים אלקטרומגנטיים. בדרך כלל, המונח "גל" מתאר הפרעה מחזורית בזמן. הפרעה שאיננה מחזורית בזמן נקראת פולס.

עוצמה (פיזיקה)

עוצמה (פיזיקה)

עוצמה בפיזיקה מציינת את מידת זרימת האנרגיה או שטף האנרגיה. העוצמה נמדדת בהספק ליחידת שטח, או אנרגיה ליחידת זמן ליחידת שטח.

אופטיקה גאומטרית

אופטיקה גאומטרית

אופטיקה גאומטרית הוא מודל באופטיקה המתאר את התפשטות האור באמצעות קווים ישרים הנקראים "קרני אור". במודל זה מניחים שגודל העצמים והמרחקים ביניהם גדולים בהרבה מאורך הגל ולכן בתווך אחיד האור נע בקו ישר, ובמעבר של תווכים האור עובר שבירה, כלומר זווית הקרן משתנה, לפי חוק סנל.

תבנית העקיפה

תבנית עקיפה היא התפלגות משרעת הגל במרחב לאחר שעבר מחסום. חישובה מבוסס על עקרון הויגנס, לפיו ניתן להתייחס לכל נקודה בחזית גל כמקור נקודתי של גל חדש: כל נקודה שמופרעת על ידי מעבר של גל דרכה הופכת למקור של גל כדורי, וההתאבכות של כל הגלים הכדוריים היא הגל הכולל המתקדם במרחב. גל שפוגע במחסום זהה לגל שנוצר על ידי אוסף של מקורות נקודתיים שעוצמת כל אחד מהם תלויה במקדם ההעברה של החומר ממנו עשוי המחסום באותה נקודה. התבנית הנוצרת על מסך שניצב בעברו האחר של המחסום היא התאבכות של כל המקורות הללו, ועוצמתה מקסימלית כאשר מקורות רבים נמצאים הפרש מופע קטן. חישוב זה הוא מסובך למדי, ותבנית העקיפה לרוב מחושבת תחת שני קירובים נפוצים: עקיפת פראונהופר היא תוצאת עקיפה במרחק גדול מאוד מהמחסום, אזור הנקרא שדה רחוק. בקירוב זה תבנית העקיפה תלויה בהתמרת פורייה הדו-ממדית של המחסום. עקיפת פרנל היא תוצאת עקיפה במרחק קטן יותר, הנקרא שדה קרוב.

גלה עוד נושאים הקשורים לתבנית העקיפה

משרעת

משרעת

במתמטיקה, מִשְׂרַעַת (אַמְפְּלִיטוּדָה) של פונקציה ממשית היא גודל הטווח שעל פניו משתנה הפונקציה בתחום ההגדרה שלה. זהו ההפרש בין הערך המרבי והערך המזערי של הפונקציה. המשרעת מיוצגת על ידי האות הגדולה A כקיצור לשם בלטינית Amplitudo.

עקרון הויגנס

עקרון הויגנס

עקרון הויגנס קובע כי ניתן להתייחס לכל נקודה בחזית גל כמקור נקודתי של גל חדש: כל נקודה שמופרעת על ידי מעבר של גל דרכה הופכת למקור של גל כדורי, וההתאבכות של כל הגלים הכדוריים היא הגל הכולל המתקדם במרחב. העיקרון נוסח על ידי כריסטיאן הויגנס ואוגוסטן ז'אן פרנל. על עיקרון זה מבוסס הניתוח המתמטי של תופעת העקיפה כמו בניסוי שני הסדקים של תומאס יאנג. באמצעות עיקרון זה ניתן גם להסביר תופעות התאבכות נוספות ושבירה.

חזית גל

חזית גל

בפיזיקה, חזית גל היא אוסף של נקודות שוות מופע (פאזה) בגל. עבור גל דו ממדי חזית הגל היא קו, ועבור גל תלת ממדי חזית הגל היא משטח דו ממדי.

גל כדורי

גל כדורי

גל כדורי הוא גל בעל חזית גל בצורת שפת כדור. דוגמאות לגלים כדוריים הן השדה האלקטרומגנטי של מקור אור נקודתי ושל משדר איזוטרופי קטן, או תוצאת עקיפה בפגיעת גל מישורי במחסום בעל מיפתח נקודתי.

התאבכות

התאבכות

הִתְאַבְּכוּת היא תופעה פיזיקלית, המתרחשת כאשר גלים נפגשים במרחב. באזור המפגש נוצרת תבנית דמוית שריג מכיוון שבהכרח מתקבלות נקודות במרחב בהן שיא של גל אחד נפגש עם עמק של גל אחר תוך התבטלות הדדית, ולעומתן מתקבלות נקודות בהן שיאי שני גלים נפגשים תוך יצירת שיא משותף בעל עוצמה שהיא סכום העוצמות.

מופע

מופע

מופע הוא מושג שמתאר את מצבה הרגעי של תופעה מחזורית.

עקיפת פראונהופר

עקיפת פראונהופר

עקיפת פראונהופר באופטיקה היא תבנית העקיפה המתקבלת כאשר גל עובר דרך מחסום בעל מפתח, על מסך שניצב בעברו האחר של המחסום במרחק גדול ממנו. התופעה קרויה על שמו של הפיזיקאי הגרמני יוזף פראונהופר.

התמרת פורייה

התמרת פורייה

התמרת פורייה או טרנספורם פורייה היא כלי מרכזי באנליזה הרמונית שאפשר לתארו כפירוק של פונקציה לרכיבים מחזוריים וביצוע אנליזה מתמטית לפונקציה על ידי ניתוח רכיביה. שיטה זו פותחה על ידי ז'אן-בטיסט ז'וזף פורייה.

עקיפת פרנל

עקיפת פרנל

עקיפת פרנל היא תבנית העקיפה המתקבלת כאשר גל עובר דרך מחסום בעל מפתח, על מסך שניצב בעברו האחר של המחסום במרחק גדול מספיק. במרחק גדול עוד יותר מתקבלת עקיפת פראונהופר. קרויה על שמו של הפיזיקאי הצרפתי אוגוסטן ז'אן פרנל.

דוגמאות

תופעת העקיפה מאפיינת כל גל, אך היא בולטת רק במקרה שסדר הגודל שמאפיין את המחסום דומה לאורך הגל. אם אורך הגל קטן מאוד, התבנית שנוצרת דומה לצורת המחסום עצמו.

  • עקיפה של גלי קול מתרחשת כל אימת ששומעים אדם שניצב מעבר למחסום בעל מפתח כך שאין קשר עין איתו, ואין קירות נוספים שמהחזרה מהם היה יכול להגיע הגל. גלי הקול עוקפים את המכשול בין הדובר למאזין. אורכי הגל המאפיינים קול בחיי היומיום הם מסדר גודל של סנטימטרים בודדים עד עשרות סנטימטרים, ולכן אנו יכולים לחוות אותה. הגלים בעלי אורכי גל ארוכים יותר (כלומר בעלי תדירויות נמוכות) עוקפים ביעילות גבוהה יותר גם מכשולים גדולים (בזוויות גדולות). עובדה זו מסבירה מדוע כשמתקרבים אל תזמורת בשטח בנוי, שומעים ראשית את כלי הנגינה המנגנים בס.
  • ניתן לראות תופעות עקיפה בגלי מים במקווי מים גדולים, כאשר עוברים גלי המים מהים דרך פתח קטן. למשל, בכניסה למעגן בין שני שוברי גלים, הגלים הנוצרים ביציאה מהפתח יוצרים דפוס עקיפה מורכב, שונה לגמרי מהגלים בכניסה, והם מגיעים גם לאזורים בחוף שניצבים מאחורי שובר הגלים.
  • אורך הגל של אור נראה הוא מסדר גודל של מאות ננומטרים. לכן, בחיי היומיום לרוב אנו רואים קרני אור שנעות בקווים ישרים, כך שאיננו יכולים לראות את מה שמוסתר על ידי מחסום. על מנת לצפות בתבנית עקיפה של אור נדרש מחסום או מפתח קטן מאוד. ניסוי שני הסדקים הוא דוגמה לכך, וניתן לקבל תבניות עקיפה גם בסדק יחיד ובמפתחים בעלי צורות גאומטריות שונות.
  • לפי מכניקת הקוונטים, הדינמיקה של חלקיקים נקבעת על ידי פונקציית גל המקיימת את משוואת שרדינגר, בה מתקיימת תופעת העקיפה. כתוצאה מכך, ניתן לקבל תבניות עקיפה גם עם חלקיקים בניסויים כדוגמת ניסוי שני הסדקים במידה וגודל המחסום הוא מסדר הגודל של אורך גל דה ברויי של החלקיק.
  • סריג עקיפה הוא חומר בעל מבנה מחזורי, וניתן ללמוד על תכונותיו מתבנית העקיפה שהוא יוצר. אורך הגל שמאפיין מוצקים מתאים לקרני רנטגן.
  • הקשת שניתן לראות כשצופים באור מוחזר מתקליטור היא דוגמה לעקיפת גלי אור: המבנים התת-מיקרוניים בתקליטור מחזירים את האור במופעים שונים מנקודות שונות. הפרעה זו יוצרת דפוס מורכב של חזיתות גל בעלות מופעים שונים, שגורם לצופים באור לראות פסים צבעוניים.
  • העקיפה קובעת את גבול הביצועים העליון שאליו יכולה להגיע מערכת המנתבת גלים כמו מערכת צילום עם מיפתח סופי.
  • העקיפה בגלי רדיו ארוכים (תדרים של פחות ממגה הרץ) היא כה בולטת, עד כי הגלים מתקדמים בצמוד לתוואי הקרקע: מאפייני העקיפה בהם בולטים בהרבה מאשר בגלים בתחום VHF למשל. לעיתים משתמשים בתכונה זו על מנת להעביר שידורי רדיו בין שתי נקודות שביניהן מפריד הר - אז משדרים בגלים ארוכים ככל שניתן, שיעקפו את המכשול.

גלה עוד נושאים הקשורים לדוגמאות

אורך גל

אורך גל

בפיזיקה, אורך הגל הוא האורך של מחזור אחד של גל מחזורי. הוא מסומן באות ונמדד במערכת היחידות הבינלאומית במטרים.

קול

קול

קול במובן צליל היא תופעה פיזית ומתפשטת בחומר, אשר יכולה להיקלט על ידי איבר או מכשיר שמיעה ולהיות מתורגמת לחוויה חושית שמיעתית. המונח קול מתייחס לעיתים באופן ספציפי לקול האנושי, בדיבור ובזמרה, שהוא מקרה פרטי, סוג של צליל.

סנטימטר

סנטימטר

סנטימטר הוא יחידת אורך בשיטה המטרית, אשר שווה למאית מטר – "סנטי" היא הקידומת ביחידות SI של גורם ה-1100.

זווית

זווית

בגאומטריה, זווית היא כל אחד משני חלקי המישור הסגורים המוגבלים על ידי שתי קרניים שיש להן נקודת קצה משותפת. לשם המחשה, מקובל לדמות את המישור לעיגול, ואת שתי הקרניים לשניים מרדיוסיו. על פי דימוי זה, הזווית היא גזרת העיגול המוגבלת על ידי שני רדיוסים. קרני הזווית, או הרדיוסים המגבילים אותה, מכונים שוקי הזווית. נקודת הקצה המשותפת לשתי השוקיים, נקראת קדקוד הזווית. סימון זוויות נעשה, בדרך כלל, באמצעות אותיות האלפבית היווני.

כלי נגינה

כלי נגינה

כְּלֵי נגינה הם חפצים המשמשים להפקת מוזיקה. כל כְּלִי שניתן להפיק באמצעותו צלילים יכול להחשב כְּלִי נגינה, אבל המונח מתייחס רק לחפצים אשר זוהי מטרתם העיקרית.

ים

ים

יָם הוא מצבור גדול של מים מלוחים המחובר לאוקיינוס. אם מקווה מים גדול סגור מכל צדדיו ביבשה, אזי הוא נקרא ימה ולא ים, אם כי בשפה הרווחת משמש המונח גם לתיאור אגמים גדולים הסגורים מכל עבריהם, כמו הים הכספי, ים המלח ואף ים הכנרת.

ננומטר

ננומטר

ננומטר היא יחידת מידה של אורך ששווה למיליארדית המטר ומסומנת כ-nm, כלומר, מיליארד ננומטר שווה למטר אחד.

ניסוי שני הסדקים

ניסוי שני הסדקים

ניסוי שני הסדקים הוא ניסוי שנועד להבחין האם קרינה מסוג מסוים, מתפשטת כגל או כשטף של חלקיקים. רעיון הניסוי הוא שגלים, בשונה מחלקיקים, מחזקים או מחלישים זה את זה בהתאם למופע בו הם נפגשים.

מכניקת הקוונטים

מכניקת הקוונטים

מכניקת הקוונטים, או בשמות אחרים: פיזיקה קוונטית, תורת הקוונטים, מֵכָנִיקָה קְוַנְטִית או QM, היא תורה פיזיקלית המתארת את התנהגות הטבע בקני מידה קטנים ביותר או בטמפרטורות נמוכות מאוד, עם השלכות על תחומי הפיזיקה בכל הסקאלות. התורה מספקת תיאור כמותי ויכולת ניבוי של שלל תופעות שלא ניתנות להסבר במסגרת המכניקה הקלאסית והאלקטרודינמיקה הקלאסית.

פונקציית גל

פונקציית גל

פונקציית גל היא פתרון של משוואת גלים. זוהי פונקציה של מקום וזמן והיא משמשת לתאר מערכת המתנהגת כמו גל.

משוואת שרדינגר

משוואת שרדינגר

משוואת שרדינגר היא משוואת התנועה היסודית של מערכות קוונטיות, שהוצעה על ידי הפיזיקאי האוסטרי ארווין שרדינגר ב-1926 ומתארת כיצד מצב קוונטי של מערכת פיזיקלית משתנה לאורך הזמן. משוואת שרדינגר ניתנת להמרה באופן מתמטי למכניקת המטריצות של הייזנברג ולאינטגרלי המסלול של פיינמן, השקולים לה. משוואת שרדינגר מתארת את הזמן באופן היוצר קושי עם תאוריות יחסותיות, בעיה שאינה כה חמורה כמו היחס לזמן במכניקת המטריצות או באינטגרלי המסלול[דרושה הבהרה]. משוואה זו בעלת חשיבות מרכזית במכניקת הקוונטים הלא-יחסותית.

סריג עקיפה

סריג עקיפה

סריג עקיפה הוא רכיב אופטי, אשר מפצל אור שפוגע בו לכיוונים שונים בתבנית מחזורית. הסריג יכול להיות מיועד לפעולה בהעברה או בהחזרה של האור. זווית הפיזור מהסריג תלויה במרווח הסריג ובאורך הגל של האור הפוגע, ובשל כך יש לסריגים שימושים בספקטרוסקופיה וביצירת אור מונוכרומטי.

מקור: "עקיפה", ויקיפדיה האנציקלופדיה החופשית, (2023, January 25th), https://he.wikipedia.org/wiki/עקיפה.

נהנים מ Wikiz?

נהנים מ Wikiz?

הורידו את הפלאגין החינמי שלנו!

לקריאה נוספת
  • Eugene Hecht, Optics, Addison Wesley (2001)
קישורים חיצוניים


The content of this page is based on the Wikipedia article written by contributors..
The text is available under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Licence & the media files are available under their respective licenses; additional terms may apply.
By using this site, you agree to the Terms of Use & Privacy Policy.
Wikipedia® is a registered trademark of the Wikimedia Foundation, Inc., a non-profit organization & is not affiliated to WikiZ.com.