תנועה של חלקיקים טעונים, למשל אלקטרונים, יוצרת גלים אלקטרומגנטיים שמתקדמים במרחב. כך בדיוק פועלים מקלטים ומשדרים מסוגים שונים: האנטנה של המשדר עוזרת להניע אלקטרונים בצורה שבה אנו רוצים, וכתוצאה מכך נוצרים גלים אלקטרומגנטיים שמתקדמים במרחב. כשהגלים האלה מגיעים לאנטנה של המקלט הם גורמים לאלקטרונים שבה לנוע. התנועה הזאת מתורגמת לאות חשמלי שהמקלט מפיק.
היישומון שלפנינו מאפשר להתנסות קצת בתופעה הזו כדי להבין אותה טוב יותר. להפעלת היישומון לחצו על התמונה.
הישומון הופק במסגרת פרויקט PhET של אוניברסיטת קולורדו.
להורדת היישומון ולהרצתו על המחשב לחצו כאן
אם אינכם מצליחים להעלות את היישומון, התקינו את תוכנת Javaweb. לחצו כאן והתקינו לפי ההוראות.
היישומון פשוט לתפעול. מצד שמאל תוכלו לראות את האנטנה המשדרת ואלקטרון אחד שמייצג את כל האלקטרונים שבאנטנה, ובצד ימין אנטנה קטנה יותר של המקלט שגם בה יש אלקטרון מייצג אחד.
הסרגל בצד הימני ביותר של המסך מאפשר לנו לשלוט בתצוגה. נתחיל במצב שבו אנו שולטים באלקטרון באופן ידני ונוכל לבחור בסוגי תצוגת השדה. שדה מלא יאפשר לנו לראות את כל קווי השדה החשמלי. עקומה או עקומה עם וקטור יאפשרו לראות תצוגה של הגל המתקדם בין האנטנות, עם או בלי קווי השדה החשמלי לאורך הקו המשורטט. תוכלו לבחור אם לראות את הכוח שמרגיש האלקטרון או את השדה.
אופציה מענינת היא לראות שדה סטטי ולהשוות אותו לשדה מוקרן. שדה מוקרן הוא השדה המתקדם במרחב, ואילו השדה הסטטי הוא השדה שיהיה אם האלקטרון יימצא ללא תנועה במקום נתון.
האופציה האחרונה מאפשרת לפתוח סרגל שיראה כל העת את מיקומי האלקטרונים, כך שאפשר יהיה לראות איך אלקטרון אחד עוקב אחרי השני.
נתחיל בשליטה ידנית במיקומו של האלקטרון ונצפה בשדה הסטטי. ראו איך משתנים קווי השדה כשאתם מזיזים את האלקטרון. כעת שנו לשדה מוקרן וראו איך השדה משתנה עם תזוזת האלקטרון. חישבו אם יכולתם לצפות את זה מתוך השדה הסטטי. הסתכלו תחילה במצב של עקומה ואז עברו לשדה מלא ותוכלו לראות את ההקשר.
כעת נעבור למצב של תנודות. תוכלו לשנות את התדירות ואת המשרעת. נסו לעקוב בו-זמנית אחרי מיקומי האלקטרון והשדה. ודאו שאתם מבינים איך תנועת האלקטרון באנטנה אחת קשורה לתנועתם באנטנה השנייה.
ירון גרוס
המחלקה לפיסיקה של חומר מעובה
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
