ירח באופק, שמיים כחולים, משקפי תלת מימד

מדוע הירח נראה גדול יותר כשהוא קרוב באופק, למה השמיים כחולים וכיצד פועלים משקפי תלת-מימד?

מדוע הירח נראה גדול יותר כשהוא קרוב לאופק, מאשר כאשר הוא במרכז השמיים?

הסיבה לכך היא תפיסתית: כאשר אנו מנסים להעריך את גודלו של עצם המרוחק מאיתנו ביותר מאשר כמה עשרות מטרים, המוח אנושי מבצע זאת באמצעות השוואה. כאשר הירח נמצא קרוב לאופק, ניתן להשוותו לעצים ולבניינים שניצבים בינינו לבינו. הירח אינו נראה קטן בהרבה מאותם עצמים, ומאחר ואנו יודעים כי הירח רחוק מאד, אנו מסיקים כי הוא גדול מאד.

לעומת זאת, כאשר הירח ברום השמיים - אין לנו נקודת התייחסות, ולכן הירח חוזר לגודל הנצפה שלו, שהוא לא כל-כך גדול.

מה שמעניין במיוחד בתופעה הזאת הוא, שהמציאות הפוכה לגמרי: ליד האופק, האטמוספירה שוברת את קרני האור המגיעות מהירח באופן כזה שהשפה התחתונה שלו מתקרבת לשפה העליונה שלו. כך שלמעשה, אם נמדוד בסרגל את גודלו של הירח כשהוא ליד האופק, נגלה שהוא קטן מגודלו הנמדד כאשר הוא ברום השמיים.

מפתיע?

 

למה השמיים כחולים?

קודם כל, השמיים כחולים רק ביום. במהלך הלילה, אם לא שמתם לב כי ישנתם, השמיים שחורים. וזה כי מקורות האור בלילה הם חלשים מאד ביחס למאור הגדול – השמש. אבל למה שהשמיים ביום לא יהיו פשוט לבנים, כמו שתקרה היא שחורה בחושך ולבנה באור?

באטמוספירה יש חלקיקים שונים של חנקן וחמצן. שכשקרני השמש נתקלות בחלקיקים, הן נשברות מהם לכל הכיוונים.

הרחבה: ריילי היה פיזיקאי שחי בשנים 1842-1919, וגילה תופעה פיזיקלית שנקראת על-כן "פיזור רֵיילִי" (Rayleigh Scattering): האור מתפזר כשהוא עובר דרך חלקיקים הקטנים בהרבה מאורך הגל שלו. עוצמת הפיזור תלויה באורך הגל. בתחום האור הנראה, ככל שאורך הגל קטן יותר, עוצמת הפיזור גבוהה יותר.

אז אמנם אור השמש מורכב מכל אורכי הגל, אבל מכיוון שאורך הגל של האור הכחול הוא הקצר ביותר, האור הכחול הוא המתפזר למרחק הגדול ביותר. כך שבעצם השמיים הכחולים שאנחנו רואים, הם גלי האור הכחול שמותזים מהחלקיקים שבאטמוספירה.

כדי לסבר את האוזן, הנה כמה נתונים:

עוצמת הפיזור היא אחד חלקי אורך הגל ברביעית

אורך הגל של האור הכחול קטן פי 2 מזה של האור האדום, ולכן עוצמת הפיזור שלו גבוהה פי 16

דרך אגב, זו הסיבה שבשקיעה ובזריחה השמיים נצבעים באדום: כשהשמש קרובה לאופק, קרני השמש צריכות לעבור דרך ארוכה יותר עד שהן מגיעות לעינינו, ובדרך מתפזרים כל אורכי הגל הקצרים יותר ואלינו מגיע בעיקר אור אדום. ואתם חשבתם שזה לכבוד הרומנטיקנים.

 

כיצד פועלים משקפי תלת-מימד?

כדי ליצור ראייה תלת מימדית, המוח שלנו זקוק לקבל שתי תמונות שונות של אותו דבר, מזווית מעט שונה. ממש כפי שהוא מקבל מהעיניים שלנו, המרוחקות 5 סנטימטר זו מזו. המוח יודע, מתוך השוני בין שתי התמונות, להעריך את המרחק של אותו עצם מאיתנו, ואחר כך לתאם בין שתי התמונות ולייצר תמונה אחת.

לכן, בכדי לראות בתלת מימד צריך קודם כל לצלם את הסרט במצלמה בעלת שתי עדשות, המרוחקות זו מזו כמו עינינו. אחר כך מגיעים משקפי תלת המימד, שנועדו כדי להזין כל עין בתמונה שונה. יש שתי שיטות עיקריות לכך:

הראשונה היא פולריזציה, או בעברית, קיטוב. שני הסרטים מצולמים בפולריזציה שונה, ומוקרנים באופן מסונכרן. העדשות המקוטבות בהתאמה שבמשקפי התלת מימד נותנות לכל עין לראות רק סרט אחד. שיטה זו טובה כי היא מאפשרת לראות סרטים בצבע.

השיטה השנייה אינה מאפשרת לראות בצבע, אך היא טובה עבור צפייה בתלת מימד בטלוויזיה, בה אין דרך לייצר פולריזציה. הפעם הסרטים מצולמים בצבעוניות שונה. במשקפי השיטה הזו עדשה אחת אדומה והשנייה ירוקה (או כחולה), וכך מתאפשרת צפייה בסרט אחד בלבד לכל עין.