פריסקופ אופטיקה מנסרה

פריסקופ הינו מכשיר ראייה שפועל על פי עקרונות של תחום במדעים הנקרא אופטיקה. זהו מדע העוסק במחקר של התנהגות ומאפייני קרני אור כולל האינטראקציה שלו עם חומרים שונים.

באופן זה ניתן לצפות בתופעות שונות בטבע ואף להשתמש במכשירים שונים. כמו למשל אור שנע בקו ישר אך משנה את כיוונו כאשר הוא פוגע במשטח החזרה. זה בדיוק מה שקורה עם פריסקופ. האור זז בין שני מראות וכך ניתן לצפות במה שקורה במקום שנמצא גבוה יותר מהעיניים שלנו. כך גם בצוללות אשר מסוגלת להיות עמוק במים ולראות את כל מה שמתרחש מעל פני הים.

רוב האור הטבעי שמגיע לכדור הארץ מקורו בשמש. לפוטונים לוקח כ 8 דקות להגיע אלינו, חלקם נספגים בשכבת האטמוספרה, במיוחד האולטרה סגול ואלו עם אורך גל קצר.

מדע האופטיקה החל עוד הרבה לפני המצאת הפריסקופ. כבר בשנת 2000 לפני הספירה המצרים הקדמוניים הכינו עדשות מסוג קריסטל של קוורץ. הרומאים והיוונים מילאו כדורי זכוכית במים והם שימשו אותם כזכוכית מגדלת.

המילה אופטיקה מגיעה מיוונית עתיקה ופירושה "לראות".

מהירות האור היא 300 אלף קילומטרים לשנייה. הוא נע בקו ישר בלבד וישנם 3 דרכים לשנות את כיוונו: לחסום אותו באמצעות חפץ כלשהו ואז מתקבל צל מאחורי אזור החסימה. אפשר גם להחזיר אותו כלומר לשנות את כיוונו על ידי מראה – זה קורה במכשיר הפריסקופ. כמו כן ניתן גם לכופף אותו, לתת לו לעבור דרך חומר שקוף כלשהו כמו מנסרה, זכוכית ומים – כך עדשות עובדות.

תפקידם של מכשירים אופטיים הוא לעבד גלי אור כדי לתת לנו תמונה טובה יותר של מה שאנו רוצים לראות. למשל שימוש בפריסקופ, מיקרוסקופ, טלסקופ, זכוכית מגדלת ועדשות מאפשרים לנו לשפר את הראייה ובעיקר למקד אותה כאשר אנחנו לא יכולים לעשות זאת בצורה טבעית. עם טלסקופ אפשר להביט רחוק יותר אל מעבר לכוכבים, עם מיקרוסקופ ניתן להגדיל עצמים מעבר ליכולת של העיניים שלנו. עם פריסקופ אפשר להסתכל על מקומות ואזורים שלא היינו יכולים להגיע אליהם ללא מכשיר זה.

במהלך המאה ה 20 שיטות אופטיות נכנסו לשימוש גם בתחומי קרינה אלקטרומגנטית כמו קרני רנטגן, אולטרה סגול, גלי רדיו ועוד.

מנסרה היא חפץ שקוף עם שטח פנים שטוח וחלק ששובר את קרני האור. אחת מן הפאות שלה חייבת להיות בזווית, אסור שהן תהינה מקבילות, אחרת הקרן לא תישבר. הצורה הידועה ביותר היא של משולש או פירמידה. הן מסוגלות גם ליצור קשת כאשר יש פיצול של הקרן.

האור משנה את מהירותו במרחב כאשר הוא נע בין אלמנטים שונים, למשל דרך האוויר ומשם דרך זכוכית. השינוי במהירות גורם לאור להישבר ולהיכנס לאלמנט השני בזווית אחרת. מספר המעלות של הכיפוף תלוי בזווית הפגיעה בחפץ. כמו כן הספקטרום גם משתנה על פי תכונות החומר שהוא עובר דרכו. למשל ישנם חלונות שמגנים מפני קרינת UV כי הם מסננים את הגלים בתחומי קרינת האולטרה סגול.

מקור המילה מנסרה היא מיוונית עתיקה ופירושה לנסר, כלומר לחתוך את האור. התופעה תוארה לראשונה בספרו של אוקלידס שנקרא "יסודות".

הפילוסוף רנה דקארט תיאר כיצד הוא ראה קשת שמשתקפת מבעד לכוס מים.

בשנת 1666 הפיזיקאי אייזק ניוטון ערך ניסוי שמטרתו הייתה להוכיח שכל הצבעים נמצאים כבר בספקטרום של האור.

סיבים אופטיים נראים כמו חוטים שקופים העשויים מפלסטיק או מזכוכית מומסת. תפקידם הוא להעביר אור בין שני קצוות החוט. לרוב משתמשים בהם עבור תקשורת נתונים, הם נחשבים למאוד מהירים, הרבה יותר מחוטי חשמל.

פריסקופ לילדים > אופטיקה ומנסרה