רשתות גורוםודה
במאמר על מטען חשמלי וסוגי מטענים חשמליים הוסבר כי מטענים דומים דוחים זה את זה בעוד מטענים שונים מושכים זה את זה. במילים אחרות, עצמים טעונים חיוביים מושכים עצמים טעונים שליליים, עצמים טעונים חיוביים דוחים עצמים טעונים חיוביים, ועצמים טעונים שליליים דוחים עצמים טעונים שליליים. אירוע זה מראה את קיומם של כוחות חשמליים הפועלים על עצמים טעונים חיוביים ועל עצמים טעונים שליליים. אילו גורמים משפיעים על הכוח החשמלי בין עצמים טעונים חשמלית?
כל חומר ביקום מורכב מאטומים. אטומים מורכבים מפרוטונים, נויטרונים ואלקטרונים. פרוטון הוא בעל מטען חשמלי חיובי; אלקטרונים הוא בעל מטען חשמלי שלילי, נויטרונים אינם טעונים חשמלית. בתוך האטום ישנם אלקטרונים, פרוטונים ונייטרונים. אם מספר האלקטרונים שווה למספר הפרוטונים, המטען החשמלי הכולל על האטום הוא אפס. אטומים כאלה הם ניטרליים מבחינה חשמלית. אם מספר האלקטרונים גדול ממספר הפרוטונים, אז האטום הופך לטעון חשמלי שלילי. אם מספר האלקטרונים קטן ממספר הפרוטונים, אז האטום הופך לטעון חשמלי חיובי.
מדוע פלסטיק דוחה פלסטיק אך מושך זכוכית? אם תשפשפו פלסטיק על שיער יבש ותקרבו את הפלסטיק לפיסות הנייר הקטנות, הפלסטיק מושך את פיסות הנייר. מדוע פלסטיק יכול למשוך גם פיסות נייר שלא שפשפו עם חפצים אחרים? לאחר שתלמדו את נושא המטענים החשמליים ותבינו את הביקורות שלהלן, תבינו ואף תוכלו להסביר את הסיבות לתופעות שחווים הזכוכית, הפלסטיק, פיסות הנייר או חפצים אחרים.
פלסטיק שמשפשפים אותו בשיער ומושכים זכוכית ומשפשפים אותו עם מטלית. פלסטיק וזכוכית הם מושכים, ולכן לפלסטיק וזכוכית יש מטענים חשמליים שונים . אם חפץ דוחה פלסטיק אך מושך זכוכית, יש לו מטען דומה למטען שעל הזכוכית. לעומת זאת, אם חפץ דוחה זכוכית אך מושך פלסטיק, יש לו מטען דומה למטען שעל הפלסטיק.
אנא התבוננו באחד העצמים שנמצאים סביבכם. אם אתם הורסים עצם, למשל, אבן, האבן תתחלק לחתיכות קטנות יותר. אם חלק מהאבן נהרס שוב, חתיכות האבן יהפכו לחתיכות קטנות יותר. מה אם האבן נהרסת שוב? כמובן, האבן קטנה יותר. האם ניתן להרוס אבנים לחתיכות קטנות יותר עד אינסופיות? המציאות מראה שעצם מחולק לחתיכות קטנות יותר ומגיע לנקודה שבה החלק הקטן ביותר של העצם לא ניתן לחלוקה לחתיכות קטנות יותר. החלק הקטן ביותר של עצם שלא ניתן לחלוקה נקרא אטום. לכן, אטומים הם החלק הקטן ביותר של כל חומר ביקום.
חלקי המצלמה
מצלמה פשוטה מורכבת מעדשה קמורה, דיאפרגמה, תריס ופילם.
עדשות קמורות מתפקדות ליצירת תמונה אמיתית ופוכה על גבי סרט הצילום. בניגוד לעדשת העין, שאורך המוקד שלה יכול להשתנות, לעדשת המצלמה יש אורך מוקד שאינו יכול להשתנות. עדשת המצלמה היא עדשה קמורה, לא עדשה קעורה , מכיוון שהתמונה המופקת על ידי העדשה הקעורה היא תמיד וירטואלית. במקום זאת, התמונה המופקת על ידי עדשה קמורה היא אמיתית כאשר מרחק האובייקט גדול מאורך המוקד. תמונה אמיתית היא תמונה שקיימת מכיוון שתמונה זו ניתנת להקליט על סרט צילום. לעומת זאת, התמונה הווירטואלית היא תמונה כוזבת, כך שלא ניתן להקליט את התמונה על סרט צילום. מיקום התמונה האמיתית והפוכה המופקת על ידי העדשה הקמורה חופף למיקום הסרט.
הזווית קובעת את גודל התמונה של העצם הנוצרת על הרשתית. כפי שמוצג באיור, ככל שהעצם רחוק יותר מהעין, כך הזווית קטנה יותר ולכן גודל התמונה הנוצרת על הרשתית קטן יותר.
לטלסקופ אסטרונומי פשוט יש שתי עדשות קמורות; כל אחת נקראת עדשת אובייקטיב ועדשת עינית. לעדשת האובייקטיב יש מרחק גדול יותר מהעין, בעוד שלעדשת העינית יש מרחק קרוב יותר לעין. עדשת האובייקטיב מתפקדת לקרב את התמונה לעדשת העינית, כך שהזווית גדולה יותר. עדשת העינית מתפקדת להגדלת הזווית כך שגודל התמונה הנוצרת על הרשתית גדול יותר.
טלסקופים אסטרונומיים או משקפות אסטרונומיות הם מכשירים אופטיים המשמשים לעין לראות עצמים שמימיים כמו כוכבים, כוכבי לכת, לוויינים וכו'. למרות שגודלם של עצמים שמימיים עצום, המרחק ביניהם כה גדול שכאשר צופים בהם באמצעות העיניים, גופים שמימיים נראים קטנים. טלסקופים אסטרונומיים פועלים להגדלת תמונתם של עצמים שמימיים כך שניתן יהיה לראותם באמצעות העיניים.
מאמר על משוואת המיקרוסקופים
הזווית קובעת את גודל תמונת העצם הנוצרת על רשתית העין. כפי שמוצג באיור בצד, ככל שגודל העצם קטן יותר, כך הזווית קטנה יותר ולכן גודל התמונה הנוצרת על הרשתית קטן יותר. גודל התמונה הקטן על הרשתית הוא הסיבה לכך שהעין מתקשה לראות עצמים קטנים בבירור, למרות שעצמים נצפים מנקודה קרובה, מרחק של 25 ס"מ.
מיקרוסקופ הוא מכשיר אופטי המשמש לעזור לעין לראות עצמים מינימליים, שבהם קשה לצפות בעצמים זעירים ישירות באמצעות העיניים או זכוכית מגדלת.
ישנם שני סוגים של מיקרוסקופים, מיקרוסקופ אור ומיקרוסקופ אלקטרונים. שיעור זה דן במיקרוסקופ האור, ואופן פעולתו בנושא גיאומטריה ואופטיקה הכולל שבירת אור, יצירת תמונות והגדלת תמונות של עצם באמצעות עדשה.
כפי שהוסבר בנושא זכוכית מגדלת, עצם נראה קטן במבט ממרחק רב ונראה נהדר במבט מקרוב. ההבדל בגודל העצם הנראה על ידי העין נגרם מהפרש הזווית בין העין לעצם. כאשר עצם רחוק מאוד מהעין, הזווית בין העין לעצם קטנה יותר, כך שהתמונה הנוצרת על רשתית העין קטנה יותר. לעומת זאת, כאשר העצם קרוב לעין, הזווית בין העין לעצם גדולה יותר, כך שהתמונה הנוצרת על רשתית העין משמעותית יותר. ככל שהעצם קרוב יותר לעין, כך הזווית בין העין לעצם גבוהה יותר, כך שהתמונה הנוצרת על הרשתית גם היא גדולה יותר. שימו לב שלעין אנושית ממוצעת יש נקודת קרבה של 25 ס"מ, כך שהמרחק בין העין לעצם לא יכול להיות קטן מ-25 ס"מ. ניתן להסיק שהזווית בין עין רגילה של אדם ממוצע לעצם היא מקסימלית כאשר המרחק בין העין לעצם הוא 25 ס"מ.