מראה (mirror) או ראי היא מתקן שמחזיר את קרני האור וכך מאפשר לראות את מה שניצב מולו ומשתקף בו.

המראה השטוחה שאנו מכירים עשויה מזכוכית שמאחוריה מודבקת שכבת מתכת דקה, ממתכות כמו כסף שמשקפת את הנוף או מה שניצב מולה.

המראות נולדו כשהסתבר לאדם הקדמון שניתן להביט לתוך צלוחיות מים ולראות את עצמו. בערך ב-6000 לפני הספירה, נמצאו זכוכיות געשיות, שנוצרו באופן טבעי בפעילות של הרי געש, והאדם גילה שהן מאפשרות לראות בהן כמו במים.

זה היה בשנת 2,000 לפני הספירה, כשהחלו ללטש סלעים בכדי שישמשו כמראות. רק בשנת 1835 יצר כימאי גרמני בשם יוסטוס פון ליביג את מראת הזכוכית-כסף שבה אנו משתמשים כיום.


הנה תינוקות מול מראה:

https://youtu.be/YOX4nA-yFOk


מראות מיוחדות שעושות אמנות:

http://youtu.be/BZysu9QcceM


כך מגיבות חיות בטבע למראה שהוצבה שם:

http://youtu.be/GaMylwohL14


וכך פועלת המראה:

https://youtu.be/iE6I52Th9DE

מראות בגרסאות שונות כלשהן קיימות כבר אלפי שנים. אך המראה המודרנית, זו שאנו מכירים, נוצרה לפני כ-150 שנה. היא נקראת "מראת הזכוכית-כסף" והממציא שלה הוא הכימאי הגרמני יוסטוס פון ליביג (Justus von Liebig). הוא הראשון שיצר בשנת 1835 מראה שבה הוצמדה מתכת לזכוכית באמצעים כימיים, תוך כדי החנקת המתכת.

אגב, ליביג הזה עסק במרבית זמנו דווקא בכימיה ובדרך שבה היא מסייעת לחקלאות. הוא היה מראשוני החוקרים שהניבו את תעשיית הדשנים הכימיים לחקלאות ועד היום הוא נחשב לאחד מגדולי הביוכימאים שעסקו בכימיה חקלאית.

אם נשוב למראות, אלה נולדו אלפי שנים לפני הספירה. אז עוד לא ידעו על החיבור בין הזכוכית למתכת שתשקף בה את המראות באופן אופטי. אבל ברמת אנטוליה, הנמצאת בתורכיה של היום, השתמשו ב-6000 לפני הספירה בחומרים כמו זכוכית געשית שמולאה בנוזלים, כדי לשקף היטב.

ב-4000 לפני הספירה במסופוטמיה ו-1000 שנה אחר-כך במצרים העתיקה, השתמשו במראות מנחושת מלוטשת. עוד אלף שנים, בסביבות 2000 לפני הספירה, יצרו במרכז אמריקה מראות מאבנים מלוטשות. בערך באותם זמנים, בסין הרחוקה, נוצרו מראות מברונזה.


הנה ההיסטוריה המוקדמת של המראה:

https://youtu.be/FDs-1khMwus


וההמשך עם אבי המראה המודרנית, הכימאי יוסטוס פון ליביג:

https://youtu.be/e5Pz6NU7pww

המראה השטוחה שבה אנו משתמשים כיום לאיפור ולטיפוח מיוצרת במפעל. אופטית, מדובר בהתקן שטוח, המחזיר את קרני האור ולכן מציג את כל מה שניצב לפניו.

בתהליך הייצור של המראות מצמידים שכבה דקה של מתכת כסף או אלומיניום, אל לוחות הזכוכית, בעזרת ואקום.

מתכת הכסף או האלומיניום, שמוצמדת אל הזכוכית, עוברת תהליך כימי הנקרא החנקה. החנקת המתכת היא שם התהליך בו מוצמדת לזכוכית השכבה הדקה של המתכת, שמחזירה את המראה שלפניה.

שיטה זו מאפשרת לייצר בזול כמויות גדולות של מראות ובגדלים עצומים.

ציפוי המתכת הזה שעל הזכוכית, או שכבת המתכת המוכספת שעליה, קולטים את קרני האור שלפניהם, משקפים ומחזירים אותם לכיוון שלפני המראה, כלומר אלינו המתבוננים בה ורואים את עצמנו.

ההבדל האופטי היחידי בין מה שלפני המראה ומה שהיא מחזירה למתבונן הוא המראה ההפוך של העצמים שבחזית המראה. מה שבמציאות נמצא בצד ימין, כשהוא חוזר מהמראה אל עיני המתבונן, נראֶה כאילו הוא בצד שמאל.

ייצור המשטח המלוטש מסתיים בתקן אופטי המחזיר את האור, כך שמשתקפת ממנו הדמות המביטה בו.


הנה תהליך הייצור של המראות:

http://youtu.be/u03S1Nmslw4?t=30s


ואדם שיוצר מראות בעבודת יד, העושות דברים מטורפים:

https://youtu.be/kV8v2GKC8WA?long=yes

נפתח בטענה:

בצילום קולנועי יש "לשקר" כדי לצלם מאחור את הדמות המביטה במראה.

לשקר? - למה?

מפני שהמצלמה ניצבת מעט הצידה, אם נצלם את הדמות כשהיא רואה את עצמה במראה, הרי שהמצלמה לא תראה את פניה. ואם נצלם ממש מאחורי ראש השחקן נראה את פניו אבל גם המצלמה תופיע בפריים.

לכן, המצלמה מצלמת מאחור אך באחד מצידיו של השחקן ובמאים נוהגים להנחות את השחקנים לעמוד מול המראה כך שיראו דווקא את המצלמה ולא את עצמם.

בצורה כזו - השחקן רואה את המצלמה והמצלמה רואה אותו.

לנו, הצופים בסרט, נראה כאילו הדמות מביטה בעצמה, אבל האמת היא שהשחקן מביט במצלמה.

זהו השקר המוסכם של צילום הקולנוע. כדי שייראה בסרט שהדמות מביטה בפניה הניבטות בראי, על השחקן להביט דווקא במצלמה - דרך הראי.

לא מאמינים - קחו מצלמה ונסו לצלם סצינה של פנים במראה...


הנה דוגמאות של סצינות מראה בסרטים רבים (עם מעט סצינות מבהילות ולכן לא מומלץ לילדים צעירים):

http://youtu.be/3tjoqhx_dwk

החלק המעצבן בחנויות הבגדים הוא החלפת הבגדים. הוא מעצבן גם לקונים ולקונות וגם למוכרי החנויות שצריכים לקפל אינסוף בגדים שוב ושוב.

בעתיד נראה שחלק גדול מהסיפור ייחסך מכולנו. המראות החכמות ימדדו את מידותינו וילבישו אותנו באופן וירטואלי, כלומר מדומה, בכל הבגדים שנרצה למדוד. שימוש בטכנולוגיית המציאות הרבודה מאפשר ליצרנים להציג מבחר של בגדים על הגוף שלנו, מבלי שנחליף בגדים. זאת לאחר שגופנו נסרק על ידי המערכת ונמדד ואז מולבשים עליו הבגדים השונים, באופן וירטואלי לחלוטין.


הנה מדידת בגדים מהאינטרנט בחדרך:

http://youtu.be/RCM0u2tBl5E


המראה הווירטואלית של טושיבה:

http://youtu.be/sTDWKFX9I9o


טכנולוגיית מציאות רבודה תשמש אותנו לניסוי בגדים וירטואלי:

https://youtu.be/nWcGhuX6N7w


מראה שזוכרת ומציגה את כל מה שמדדת:

http://youtu.be/B97k394jetk


וטכנולוגיה שמשמשת כיום בחנויות פומה:

http://youtu.be/_X2-_t5f_IA

בעתיד יתחיל הבוקר כמו היום, בחדר הרחצה. זאבל זה יתחיל באופן שונה מהיום. כשנעמוד ונצחצח את השיניים, תראה לנו המראה האינטראקטיבית (מראה שאפשר לעשות בה דברים) את הפגישות והפעילויות שנועדו לנו היום. נקבל על המראה הודעות שנשלחו מחברים, נצפה בתחזית מזג האוויר כדי שנדע מה ללבוש ועוד.

בהמשך נוכל לקבל המלצות לסרט טוב בערב או לתכנית מומלצת, הכל על פי הטעם האישי שלנו. תוך כדי האיפור או סוף הגילוח, נצפה או נאזין לחדשות הבוקר, בווידאו ובקול.

אגב צחצוח שיניים, בשלב מסוים המראה החכמה תהיה כל כך חכמה, עד שנקבל אזהרה שהתגלתה עששת בשיניים שלנו, מה שיאפשר לנו לקבוע מיד תור אצל רופא השיניים... מהמראה כמובן!


הנה המראה האינטראקטיבית:

http://youtu.be/V5RVqgmSV28


מראות חכמות למדידת בגדים:

http://youtu.be/O_oJRWMNniM


וכשיש מראות כאלה הן מאפשרות לעשות גם דברים לא צפויים:

http://youtu.be/dAI9mF_cBu0

האם רציתם פעם להבין כיצד אפשר לראות דרך מראה מה קורה מאחריה? וכיצד מצד אחד רואים את הצד האחר ובצד השני לא?

את המראה המיוחדת הזו מכנים לא פעם מראה חד-כיוונית (One-way mirror). מראות כאלה ניתן למצוא לא פעם בחדרי חקירות של המשטרה. היושבים בחדר החקירות שבצידה האחד לא יכולים לראות את הצופים בהם, בעוד שהצופים יכולים לראותם ללא בעיות. גם מסדרי זיהוי מתבצעים לא פעם דרך מראות כאלה, כדי שהחשודים לא יראו מי העדים שצופים בהם ומזהים אותם.

אבל השם המקצועי של המראה המיוחדת הזו הוא "מראה מוכספת למחצה". בניגוד למראה רגילה שבה ציפוי המתכת משקף את כל האור, ציפוי המתכת של המראה הזו הוא חצי שקוף. כלומר, חצי מהאור הפוגע בו מוחזר, כמו בכל מראה, בעוד שהחצי השני של קרני האור, עובר דרכו. לכן המראה הזו היא בעצם חצי מראה וחצי חלון.

אבל עוד מרכיב חשוב שבהסבר לראיה החד-צדדית שהמראות הללו מאפשרות הם הפרשי עוצמות האור שבשני החללים. בעוד שהאור בחדר החקירות הוא מלא, בחדר שבו נמצאים הצופים בו, צריכה עוצמת האור להיות חלשה מאד ואפילו חשוכה. מכאן שעוצמת האור החזקה שבחדר החקירות יוצרת מראה מושלמת למתבונן בה מתוכו וכך הוא אינו יכול להבחין באנשים שצופים בו מהחדר השני, החשוך יחסית. זה יכול, אגב, לקרות גם במשקפי שמש, או בחלון רגיל. זה יקרה כשאתם נמצאים בצד המואר ולא רואים דרכו דבר.

בצורה כזו מה שרואים משני הצדדים הוא זהה - מעט מאד ממה שקורה בחדר החשוך שמוסתר לחלוטין על-ידי התמונה החזקה של המתרחש בחדר החקירות המואר.


הנה המראה החד-כיוונית בקולנוע:

https://youtu.be/fkHlhiG0h70


כך פועלות מראות חד-כיווניות:

https://youtu.be/4kKL32opewI


הסבר נוסף:

https://youtu.be/XKuF1eT1Cqc


ובמשטרה משתמשים במראות חד-כיווניות כדי לאפשר זיהוי של חשודים מבלי שהם עצמם יראו מי מעיד נגדם (עברית):

https://youtu.be/Ofh_yBc5fdY?t=8m55s&end=9m29s

כבשן סולארי (solar furnace) הוא מתקן שמרכז את קרני השמש כדי להפיק טמפרטורות גבוהות. כדי ליצור כבשן סולארי בונים מבנה הכולל מערך גדול של מראות או מראה פרבולית אחת, שמרכזים את האור על נקודת מוקד קטנה. ריכוז האור בנקודת המוקד יכול להביא את הטמפרטורה בה עד ל-3,000 מעלות צלזיוס.

החום העצום שנוצר בנקודת המוקד של הכבשן הסולארי משמש כדי לחמם מים למערכות חימום מרכזי בארצות קרות, להתיך מתכות כמו פלדה או להפעיל טורבינה להפקת חשמל.

הכבשן הסולארי הגדול בעולם הוא הכבשן הסולארי בגובה 9 קומות שנבנה ב-1970 באודילו שבהרי הפירנאים בצרפת. קראו עליו באאוריקה בתגית "הכבשן הסולארי באודילו".

כיום בונים בעולם יותר מגדלים סולאריים, שבנויים על עיקרון דומה, אבל בצורה חסכונית וקלה יותר להפקת אנרגיה.


הנה הכבשן הסולארי באודילו שבצרפת:

http://youtu.be/k9YfyzJ7S8Q

הפריסקופ (Periscope) היא משקפת שמביטים בעזרתה מצוללת, אל מעל פני המים. הפריסקופ בנוי כצינור שניתן להאריך כך שהוא עולה אל מעל למים. בזכות ההמצאה הזו יכול המשקיף לראות מה קורה מעל לפני המים, מבלי שהצוללת תעלה אל פני המים ויבחינו בה.

הפריסקופ מסתובב לכל הכיוונים ומאפשר צפייה לכל הצדדים. כך יכול הצופה להתבונן במרחב שמעל פני המים, בזמן שהצוללת עצמה נמצאת מתחת לפני המים, מסתתרת ומוכנה לפעולה.

כיום פועלים פריסקופים דיגיטליים מעולים, שפועלים באמצעות מצלמות בהפרדה גבוהה. מדענים רבים חוקרים כיום את האפשרות לייצר פריסקופ שאינו בולט מעל המים, כך שלא ניתן לגלות את הצוללת. בשנים האחרונות פורסם שחוקר ישראלי הצליח בשנים האחרונות לעשות קפיצה משמעותית בפיתוח כזה, אם כי עדיין אין אפילו אבטיפוס של הפריסקופ שהוא מתכנן.


זהו הפריסקופ:

https://youtu.be/4zEY4EzhFik


פעילות נחמדה? - כך מכינים פריסקופ בבית עם מראות:

https://www.youtube.com/watch?v=MsrWlo_KgJw


גם כך ניתן להכין פריסקופ בעצמך:

https://youtu.be/F_j_BkYcF4c


נשק חדיש הופך את הפריסקופ לכלי נשק תת-ימי כלפי מסוקים שצדים צוללות:

https://youtu.be/jIGl42ELB_A