education - חינוך  


קטעי מידע


מהי מראה?
איך מתרחשת השתקפות במראה?
איך מתרחשת השתקפות במים?
סוגי מראות
  מראה שטוחה
  מראה קמורה
  מראה קעורה
  מראות מקבילות
  מראה גלילית
  מראות ועננים במוזיאון המדע בירושלים
מראות בעת העתיקה
שיטות לייצור מראה
הדולפינים מזהים את עצמם במראה
כתב ראי
מראה מראה שעל הקיר, מאת נטלי אנג'יה, ניו יורק טיימס.
גן המדע על-שם קלור במכון ויצמן




מהי מראה?

מראה היא משטח מלוטש המחזיר את האור בצורה מסודרת, כך שבהחזרת האור משתקפת
דמות.
רוב המראות עשויות מזכוכית מלוטשת, המצופה מצידה האחד בשכבה דקה של מתכת מוכספת.
הציפוי קולט את קרני האור, משקף אותם ומחזיר אותם לעבר העצם שניצב לפני המראה. כל
המשתקף במראה הוא בבואה נאמנה של המקור, ללא עיוותים. בכל זאת דבר אחד משתנה:
המראה הופכת את כיוון העצמים, כלומר, מה שנמצא במציאות בצד ימין - נראֶה במראה כאילו
הוא בצד שמאל.

* כיצד נוצרת הדמות במראה מישורית?
על כך תוכלו לקרוא בפרק VIII (קובץ PDF):
דמויות במראות מישוריות, עמ' 132-127
דמויות במראות מישוריות, עמ' 148-133
בספר: גלילי, י', וחזן, א' (2004) , אופטיקה - תורת האור והראייה בגישה תרבותית רחבה.




איך מתרחשת השתקפות במראה?


כל דבר שאנו רואים הוא מקור אור או שהוא מחזיר אור ממקור אחר. האור עצמו בלתי נראֶה
אלא אם פגע בעצם כלשהו והוחזר ממנו. כדי להבין כיצד חוזרת קרן אור יש לבחון את מסלול
קרני האור - קרן אור פוגעת במשטח מסוים ומוחזרת ממנו. אם נדמיין אנך שפוגש את הקרן
בנקודת הפגיעה במשטח, הרי שזווית הפגיעה של הקרן ביחס לאנך, שווה לזווית ההחזרה ביחס
לאנך. כשקרן אור פוגעת בגוף כלשהו (מים, זכוכית) היא יכולה לעבור דרכו מבלי להשתנות כמעט,
והיא יכולה לחזור ממנו, כמו בראי.
חוק ההחזרה (שאומר שזווית הפגיעה שווה לזווית ההחזרה) מתקיים גם במראות שאינן שטוחות,
כגון מראה קמורה, כי היא מעין אוסף רציף של מראות שטוחות קטנטנות.
מראות בצורות שונות מחזירות תמונות שונות - מוקטנות, מוגדלות או מעוותות.

באתר MIRROR AND IMAGE (מראה ודמות) תוכלו לבדוק איך מתרחשת השתקפות במראה.

תוכלו ללמוד על ההשתקפות של האור בדרך של משחק.


* על התכונות הפיזיקליות של האור ועל תופעת החזרת האור מן המראה
קראו בפרק VII (קובץ PDF):
החזרת האור, עמ' 112-105
החזרת האור, עמ' 126-113

בספר: גלילי, י', וחזן, א' (2004) , אופטיקה - תורת האור והראייה בגישה תרבותית רחבה.




איך מתרחשת השתקפות במים?

כמו המראה, גם המים שקופים ומעבירים אור, אך גם הם מעבירים רק חלק קטן מהאור.
כדי שנוכל להשתמש במים כבראי, צריך שאור השמש ייפול בכיוון כזה, שהחלק המוחזר יגיע
לעינינו. חשוב שהמים יהיו שקטים, כדי שהתמונה לא תתעוות. אם, בגלל רוח יש גלים או תנודות
במים, גלי האור יוחזרו בצורה לא מסודרת, והתמונה שנראה תהיה מעוותת.
כאשר המים עכורים הם יהפכו לראי טוב יותר, מפני שאז רואים רק את החלק שמוחזר מפניהם
(כמו מחלון המכונית כשבחוץ חושך) וכך אפשר לראות את השתקפות של עצמנו.

השתקפות במים:
נרקיס, קרוואג'ו, 1597.
גשר השטן ליד לוקה בטוסקנה, ברוך גיאן, 2000.
פירנצה I, ציפי פסחוביץ, 1998.

* על החזרת אור ממשטחים שאינם חלקים קראו בפרק VII (קובץ PDF):
החזרת האור, עמ' 112-105
החזרת האור, עמ' 126-113

בספר: גלילי, י', וחזן, א' (2004) , אופטיקה - תורת האור והראייה בגישה תרבותית רחבה.




מראה שטוחה (מראה מישורית)

מראה שטוחה היא המראה שנמצא בכל בית, בארון או על קיר.
הדמות המדומה הנוצרת במראה מישורית זהה בגודלה לעצם המשתקף במראה, ללא עיוותים,
אך בהיפוך כיווני ימין שמאל.

השימושים של מראה שטוחה:
להתבונן בעצמנו
לראות את הצד האחורי של מוצגים בתערוכה.
דוגמה: רדיו בתצוגה.
לקרוא על כתב ראי.

* להרחבה קראו בפרק VIII (קובץ PDF):
דמויות במראות מישוריות, עמ' 132-127
דמויות במראות מישוריות, עמ' 148-133

בספר: גלילי, י', וחזן, א' (2004) , אופטיקה - תורת האור והראייה בגישה תרבותית רחבה.





מראה קמורה

מראה קמורה (convex mirror) נראית כמו הצד החיצוני של קערה, והיא מאפשרת לשקף שטח
גדול בהרבה מזה המשתקף במראה שטוחה.
מראה קמורה מגדילה כל מה שנמצא בקרבתה ומקטינה מה שנמצא במרחק ממנה, לכן, היא
פוגעת באשליית העומק. הדמות המשתקפת במראה כזו מוקטנת ונראית קרובה למראה יותר
מהעצם הממשי המשתקף בה.

השימושים של מראה קמורה:
הגנה מפני גנבים בחנויות גדולות כמו מרכול (סופרמרקט)
שדה ראייה רחב לנהגים בעת נהיגה במכונית.
דוגמה:מראה צדדית במכונית - שקיעה ליד הכנרת
דוגמה: מראה בצומת - שתפקידה להגדיל את שדה הראייה.
תאור מציאות מדומה בציור.
דוגמה: פורטרט עצמי, ציור, פרמיג'יאנינו, 1524.

* על תכונות המראה הכדורית (מראה קעורה ומראה קמורה)
קראו בפרק IX מוקד המראה הכדורית, עמ' 162-149 קובץ PDF

בספר: גלילי, י', וחזן, א' (2004) , אופטיקה - תורת האור והראייה בגישה תרבותית רחבה.




מראה קעורה

מראה קעורה (concave mirror) נראית כמו פְּנים של קערה. כמו מראה קמורה, גם מראה
קעורה מעוותת את הצורות המשתקפות בה, מרחיבה או מקטינה את שדה הראייה ופוגעת
באשליית העומק.
המשטח המחזיר את קרני האור הוא חלק קטן של פני הכדור, לכן, ניתן להשיג השתקפות
מוקטנת או מוגדלת, ישרה או מהופכת - הכול לפי המרחק שבין העצם למראה.
במראה קעורה מבחינים בשני מצבים:
מצב א - כאשר עצם ממוקם מעבר למוקד המראה נוצרת דמות ממשית, הפוכה ומוקטנת;
מצב ב - כאשר עצם ממוקם בין המראה למוקדה, נוצרת דמות מדומה ומוגדלת.

השימושים של מראה קעורה:
תכונת ההגדלה של מראה קעורה משמשת למשל את רופאי השיניים.
מיקרוסקופ.
ריכוז קרני השמש לנקודה קטנה מאפשרת שימוש באנרגיה סולרית. דוגמה:שדה מראות
בזמנים שעברו הומצאה שיטת לחימה באמצעות מראות קעורות דוגמה: המראות השורפות

* על שימושים נוספים במראות קעורות קראו בפרק X (קובץ PDF):
דמויות במראות עקומות, עמ' 169-163
דמויות במראות עקומות, עמ' 178-170

בספר: גלילי, י', וחזן, א' (2004) , אופטיקה - תורת האור והראייה בגישה תרבותית רחבה.





מראות מקבילות

במראות מקבילות שמוצבות זו מול זו, נראות השתקפויות אין-סופיות, שהן שכפול חוזר ונשנה
של העצם שביניהן.

השימושים של מראות מקבילות:
ליצור אשליה של עומק
למשחק
דוגמה: השתקפות אין-סופית.

* על ריבוי דמויות בין שתי מראות מקבילות קראו בפרק VIII (קובץ PDF):
דמויות במראות מישוריות, עמ' 132-127
דמויות במראות מישוריות, עמ' 148-133

בספר: גלילי, י', וחזן, א' (2004) , אופטיקה - תורת האור והראייה בגישה תרבותית רחבה.




מראה גלילית

הדמות המעוותת חוזרת לממדיה הנכונים רק אם מסתכלים עליה בזווית מסוימת.

אמנים השתעשעו במראה גלילית כדי לצייר ציור אנאמורפי, שנראה כחידה.
על מנת לפענח את מה שציירו זקוק הצופה להעמיד מראה גלילית מול הציור ולראות את הציור
משתקף במראה.
דוגמה: אתר שעוסק באמנות אנאמורפית



מראות ועננים במוזיאון המדע בירושלים






מראות בעת העתיקה

מצרים היתה ידועה כמרכז לייצור מראות באלף השני לפני הספירה.
המראה המבריקה נחשבה במצרים לסמל השמש, והשתקפות אדם בה סימלה את היצירה
וההתחדשות.
דוגמה: מראת יד ממצרים
העם האטרוסקי ישב במאה ה- 6 אחרי הספירה באיטליה. גב המראות האטרוסקיות היה מעוטר
בציורים שייצגו נושאים מהמיתולוגיה היוונית.
דוגמה: תמונות של מראות אטרוסקיות.




שיטות לייצור מראה

שיטת ההברקה
חומרים מבריקים - אבן מבריקה, נחושת, ששר, ברונזה, כסף, זכוכית - יש להם תכונה של החזרת אור,
ולכן, לאורך ההסטוריה, הם שימשו מראות.
דוגמאות של השתקפות בחומרים מבריקים:
אבןבתצלום מתוך האתר The Mirror Project
ששרבסיפור מעשה בשני אומנים
כסףבציור טבע דומם עם גביע עשוי כסף, אברהם ואן ביירן, 1660 -1665.

שיטת הציפוי
בסוף המאה ה- 12 אחרי הספירה החלו לייצר מראות עשויות מזכוכית עם ציפוי מתכתי. אך לא
ידעו כיצד לייצר זכוכית שטוחה ונקייה מפגמים.

שיטת ההצמדה
במאות ה- 15 וה- 16 התפרסמו שתי ערים בייצור מראות - נירנברג וונציה.
אנשי ונציה פיתחו שיטות חדשות לייצור זכוכית, וכך עלה בידיהם להפיק מראות טובות
ומדויקות, שנפוצו בכל רחבי אירופה. באותם הימים הצמידו ללוח הזכוכית ריקוע של בדיל מרוח
בכספית.
אולם, במשך השנים שכבת הבדיל התקלפה או התפוררה, ואז נוצרו בראי כתמים.

שיטת ההכספה
ב- 1835 גילה מדען גרמני בשם יוּסטוּס פון ליבּיג, שאפשר בשיטה כימית לצפות זכוכית בשכבת
כסף. הַכסָפה זו היא השיטה הנפוצה ביותר בייצור הראי עד עצם היום הזה.
מקפידים שהזכוכית תהיה מסוג משובח, המכונה בלשון יום-יום "זכוכית קריסטל".
זו זכוכית רגילה, שבתהליך הפקתה מקפידים שתהיה נקייה מבועות ומפגמים ושטוחה לחלוטין.

שיטת האידוי
אחרי 1950 פותחו שיטות אחרות בייצור מראות, המבוססות בעיקר על אידוי מתכת
(כמו אלומיניום). בחלל שרוּקן מאוויר, מעבים את אדי המתכת על משטח שהוטען במטען חשמלי.
כך מתקבל ציפוי אחיד, שאפשר להעלותו לא רק על לוח זכוכית, אלא כמעט
על כל חומר אחר.
פיזיקאי צעיר מקליפורניה, בשם ג'ון דונבן סטרונג (John Donavan Strong), היה מהראשונים
שציפו מראה באלומיניום. את הטכניקה הזו הוא יישם במראה של טלסקופ.

הודות לשיטות חדשניות של אידוי מתכת - מייצרים כיום מראות מחומר גמיש, כמו פלסטיק,
אלומיניום וטיטניום.
שדה מראות הוא אחד הפיתוחים שנעשו במראה מחומר גמיש - לריכוז אנרגיית השמש
להפקת חום וחשמל .
גם בארכיטקטורה משתמשים בחומרים גמישים בעלי תכונות של מראה.
דוגמה:מוזיאון גוגנהיים בבילבאו, שבספרד.
החומר שמצפה את קירות המוזאון הוא טיטניום, המאפשר השתקפות שונה של האור בשעות
שונות של היממה.





הדולפינים מזהים את עצמם במראה

אחד הסימנים הראשונים למודעות עצמית הוא הזיהוי העצמי במראה. למעשה, היכולת הזו
מיוחסת לבני אדם. ידוע שתינוקות בני שנה וחצי מזהים את עצמם במראה.
בקרב בעלי חיים היכולת הזו נדירה מאוד. ידוע שקופים (שימפנזות, אורנג אוטנגים וגורילות)
מסוגלים לזהות עת עצמם במראה, אולם, שתי חוקרות אמריקאיות, ד"ר דיאנה ריס וד"ר לורי
מרינו, מדווחות שגם דולפינים מסוגלים לזהות את עצמם
במראה. בשנת 1998 ערכו החוקרות "מבחן סימון" לדולפינים מסוג bottlenose.
החיות סומנו בצבע. ההנחה הייתה שאם הן היו מתקרבות למראה כדי לבחון את הסימון, הרי
שנראה היה כי הן מגלות יכולת לזיהוי עצמי. ואכן, הדולפינים שחו ישירות אל המראה כדי לבחון
את האזור שבו סומנו.
החוקרות מצפות שהניסוי ידרבן דיון חדש על ההתפתחות של המוח.


עיבדה: שרית רביד
מתוך המאמר:
Marino: Dolphins check their look in the mirror, too






כתב ראי

ליאונרדו דה-וינצ'י היה חוקר, ממציא וצייר. הוא המציא לעצמו כתב ראי, שבאמצעותו הפך את
כיוון הכתיבה וגם את האותיות. כלומר, באיטלקית הוא כתב מימין לשמאל, כמו שכותבים
בעברית. תוכלו לראות תמונות ולקרוא על כך באתר על אודותיו.
EXPLORING LEONARDO

יש כאלה שמשערים שליאונרדו דה-וינצ'י כתב בכתב ראי כאשר כתב רעיונות, שלא היה מעוניין
שאחרים יגלו אותם. יש כאלה שסוברים שבגלל שהיה שמאלי, היה לו נוח יותר לכתוב מימין
לשמאל, כדי שהדף לא יתלכלך מהדיו.

כדי לקרוא כתב ראי צריך להסתכל על הכתוב דרך מראה.
יש סופרים שהשתמשו בכתב ראי בעלילות שכתבו. ראו:
פרק 6: שלושת השערים המכושפים מתוך: הסיפור שאינו נגמר, מיכאל אנדה .


על הסיפור תוכלו לקרוא במאמרה של נירה פרדקין: כמה הערות להשוואה בין הספר לסרט
מבעד למראָה ומה אֶליס מצאה שם, לואיס קרול.


* איך נוצר "היפוך הכתב" במראה?
תוכלו לקרוא על כך קראו בפרק VIII (קובץ PDF):
דמויות במראות מישוריות, עמ' 132-127
דמויות במראות מישוריות, עמ' 148-133

בספר: גלילי, י', וחזן, א' (2004) , אופטיקה - תורת האור והראייה בגישה תרבותית רחבה.




מראה מראה שעל הקיר, מאת נטלי אנג'יה, ניו יורק טיימס.

הכתבה מתארת מחקרים רפואיים ומדעיים בנושא מראות.

מדענים רואים במראה כלי לבחינת שאלות על תפישה והכרה בבני אדם ובמינים אינטליגנטיים אחרים.
הם משתמשים במראות כדי לחקור כיצד המוח מחליט מהו "עצמי" ומהו "אחר",
כיצד הוא אומד את המרחק מעצם מסוים, את נתיב התנועה של עצמים שונים ואיך הוא
בונה תמונה תלת ממדית מנתונים שנלכדים ביריעה השטוחה של הרשתית.

עוד חקרו ומצאו שמראות יכולות להשפיע באופן מובלע על ההתנהגות האנושית,
לעתים קרובות בדרכים חיוביות להפתיע.
למשל, במחקר שבו נבדקה השפעת המראות על התנהגותם של עובדים התברר,
שנחקרים שבחדרם הוצבה מראה עבדו קשה יותר, היו יעילים יותר ונטו פחות לרמות.
אנשים שבחדרם לא היתה מראה ביצעו אותן משימות בדיוק, ביעילות פחותה.

בניסוי אחר מצאו החוקרים ניל מקייר, גלן בודנהאוזן ואלן מילן כי הצבת מראה בחדר מפחיתה
את הנטייה לשפוט את הזולת על בסיס סטריאוטיפים הקשורים במין, גזע או דת.

קישור לכתבה בעיתון הארץ: מראה מראה שעל הקיר
קישור לכתבה בניו יורק טיימס: Mirrors Don’t Lie. Mislead? Oh, Yes





גן המדע על-שם קלור במכון ויצמן.

מוזיאון גן המדע ע"ש קלור נמצא במכון ויצמן למדע ברחובות. זהו מוזיאון מדע יחיד מסוגו בעולם תחת כיפת השמיים. גן המדע מאפשר למבקרים להתנסות באופן פעיל וחוויתי בהפעלת עשרות מוצגים המדגימים עקרונות פיסיקליים המשפיעים על חיי היום-יום שלנו. כאשר תיכנסו לאתר תוכלו גם לצאת לסיור וירטואלי בגן. חפשו את מראות הקול ואת תנור השמש וגלו כיצד המראות תורמות להמצאות אלה




נקרא על היסודות התאורטיים שעליהם מבוסס האתר נקרא מדברי מורים ותלמידים שטיילו עם מראה נברר את יחסנו למראה ונתאר את המשתקף בה נראה כיצד אמנים מביעים את יחסם למראה נלמד על מראה בתרבויות שונות, בספרות, באגדה ובקולנוע נכיר תופעות הקשורות במראות מסוגים שונים נקרא על מכשירים שיש בהם מראות ונמציא המצאות הקשורות במראות (בהכנה) נפתור חידות ונתנסה במשחקי מראה (בהכנה)
תאריך עדכון אחרון:26/10/2009