בעודנו ממתינים בתחנת הרכבת הקלה בירושלים, ראינו נפיצה מהממת! ניתן לראות תופעת נפיצה על פניו של נדב ארי. התחנה, הבנויה מזכוכית, יצרה את התופעה הזו: כאשר אור השמש פגע בזכוכית התחנה, הוא עבר מספר תהליכים. חלק מקרני האור הוחזרו מפני השטח של הזכוכית, חלק אחר נשבר (שינה כיוון) כשעבר דרך הזכוכית, וחלקו עבר תהליך של נפיצה דרך הדפנות.

מהי נפיצה?

נפיצה היא תופעה שבה אור לבן מתפצל לצבעים השונים שמרכיבים אותו. זה קורה כאשר האור עובר דרך חומר שקוף כמו זכוכית או מים. לדוגמה, אם תסתכלו דרך פריזמה (או דרך טיפות מים קטנות באוויר, תוכלו לראות את צבעי הקשת: אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול וסגול.

הסיבה שזה קורה היא שכל צבע באור הלבן מתנהג קצת אחרת. הצבעים מתכופפים בזוויות שונות כשהם עוברים דרך חומר שקוף, ולכן הם נפרדים זה מזה.

כיצד נפיצה מתרחשת בפריזמה?

פריזמה היא גוף גיאומטרי שקוף, בדרך כלל עשוי זכוכית או פלסטיק, שמסוגל לשבור את האור ולפצל אותו לצבעים שונים. צורת הפריזמה הנפוצה היא משולש תלת-ממדי, והיא משמשת הרבה באופטיקה ובמדע.

  1. שבירה של אור:
    כאשר קרן אור לבן נכנסת לפריזמה, היא נשברת (מתכופפת) כי האור עובר מחומר אחד (כמו אוויר) לחומר אחר (כמו זכוכית).
  2. פיזור הצבעים (נפיצה):
    בתוך הפריזמה, האור הלבן מתפצל לצבעים שונים – אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול וסגול. זה קורה כי כל צבע מתנהג קצת אחרת בתוך הזכוכית: האור הסגול נשבר הכי הרבה, והאור האדום נשבר הכי מעט.

  3. יציאה מהפריזמה:
    כשהאור יוצא מהפריזמה, רואים את הצבעים מופרדים, בדיוק כמו בקשת.

איך נוצרת קשת?

הקשת המרהיבה שאנחנו רואים אחרי הגשם נוצרת בזכות תופעה פיזיקלית שנקראת נפיצה, שבה אור השמש מתפצל לצבעים שונים כאשר הוא עובר דרך טיפות מים באוויר. הנה ההסבר הפשוט:

שבירה:

כאשר אור השמש (שנראה לנו לבן) נכנס לטיפת מים, הוא נשבר – כלומר, כיוונו משתנה.

בגלל שהאור הלבן מורכב מהרבה צבעים (כמו אדום, כתום, צהוב וכו'), כל צבע נשבר בזווית קצת שונה. למשל:

  • אדום נשבר הכי מעט.
  • סגול נשבר הכי הרבה.

החזרה:

בתוך הטיפה, האור פוגע בדופן האחורית שלה ומוחזר חזרה פנימה.

ההחזרה הזו גורמת לקרני האור להישאר בתוך הטיפה רגע נוסף, מה שמעצים את הפירוק לצבעים השונים.

נפיצה:

כשקרני האור יוצאות מהטיפה, הן מתפצלות עוד יותר, וכל צבע נע בזווית קצת שונה.

ככה נוצרת קשת של צבעים שמסודרת לפי סדר אורכי הגל:

  • אדום (אורך גל ארוך יותר) בחלק העליון.
  • סגול (אורך גל קצר יותר) בחלק התחתון.

🌈 רוצים ליצור נפיצה צבעונית ומדהימה בבית?

בואו להיות מדענים ליום אחד ולגלות איך אור לבן מתפצל לקשת צבעים מרהיבה ממש מול העיניים שלכם! זה פשוט, מרגש ומהפנט! 😍

כל מה שתצטרכו:

  • 🥛 כוס מים שקופה (לכולנו יש בבית!)
  • ✨ פנס (או אור שמש – אם אתם מעדיפים לעבוד עם הטבע)
  • 📄 דף לבן (כי האור צריך במה להופיע!)

מה עושים?

  1. שימו מים בכוס שקופה.
  2. הניחו את הכוס מול מקור אור, כמו פנס או קרן שמש שמגיעה מחלון.
  3. החזיקו את הדף הלבן מאחורי הכוס.
  4. שימו לב איך האור נשבר במים ומתפצל לקשת צבעים מדהימה! 🎉

למה זה קורה?

כמו שהשמש יוצרת קשת בענן אחרי הגשם, המים בכוס שוברים את האור הלבן ומפצלים אותו לצבעי הקשת. זה נקרא נפיצה, וזה פשוט מדעי ויפהפה בו זמנית! 🌟

עוד רעיונות נחמדים לנפיצה! 🌈✨

1. ניסוי עם דיסק CD או DVD

מה צריך?

  • דיסק ישן (CD או DVD)
  • מקור אור (פנס או אור שמש)
  • דף נייר לבן

מה עושים?

  1. החזיקו את הדיסק מתחת לאור, כך שהוא ישתקף על הדף הלבן.
  2. סובבו את הדיסק בזוויות שונות ושימו לב איך הצבעים מופיעים ונעים.
  3. הדיסק פועל כמו פריזמה קטנה – השכבות הזעירות שבו משקפות ושוברות את האור לצבעים.

2. צבעי הקשת עם בועות סבון

מה צריך?

  • תמיסה לבועות סבון
  • מקל לבועות
  • אור שמש

מה עושים?

  1. נפחו בועות סבון בשמש.
  2. התבוננו היטב בשכבת הבועה – תוכלו לראות צבעים כמו בקשת!
  3. הצבעים נוצרים מנפיצה ושבירה של האור במעטפת הדקה של המים שבבועה.

3. אור ומראה

מה צריך?

  • מראה קטנה
  • קערת מים
  • מקור אור (פנס או שמש)
  • דף נייר לבן

מה עושים?

  1. מלאו קערה במים והניחו את המראה בתוכה בזווית.
  2. האירו עם הפנס או שימו את הקערה בשמש.
  3. התבוננו איך קרני האור נשברות במים, משתקפות מהמראה ונפגשות על הדף הלבן – יוצרת קשת!

4. הכנת פריזמה ביתית

מה צריך?

  • שקית ניילון שקופה
  • מים
  • מקור אור

מה עושים?

  1. מלאו את השקית במים והחזיקו אותה באוויר מול מקור אור.
  2. סובבו את השקית בזוויות שונות עד שתראו את הצבעים המרהיבים מתפזרים.
  3. השקית עם המים מחקה את התהליך שקורה בטיפות מים בקשת.