שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
מהו הסוד של ראיית הלילה של בעלי חיים?
בניגוד לבעלי חיים ליליים ואפילו לסתם יונקים, ראיית לילה (Night vision) היא עניין מורכב לבני אדם. בהיותנו חיות יום, שלא נאלצו לצוד או להגן על עצמם מטורפים בלילה, האבולוציה "ויתרה" על הצורך לפתח למין האנושי יכולות טובות לראיה בחשיכה.
לעומתנו, מרבית היונקים ובמיוחד בעלי החיים הליליים שבהם, מצוידים ביכולת מצוינת לראות בחושך. יתרון זה מאפשר להם להתגנב ולצוד טרף בלילה וכמובן גם להגן על עצמם מטורפים שמעוניינים בהם עצמם כמזון. אישוניהם המתרחבים, למשל, מאפשרים חשיפה מירבית לאור. אצל חלקם, כמו אופוסומים, קופי לילה ודביבונים, העיניים גדולות במיוחד, מה שמשפר להם את הראייה בלילה.
בניגוד לסברה המקובלת בציבור, היונקים לא רואים את העולם בשחור לבן. ועדיין, מפני שהם התפתחו להיות פעילים בלילה, כשראיית צבעים היא לא ממש שימושית, מרבית היונקים רואים פחות צבעים מבני אדם.
כי לרובם, לעומתנו, יש בעיניים רק שני סוגי מדוכים, שהם תאים קולטי אור המגיבים אחרת לאור באורכי גל שונים, כלומר לצבעים שונים. מה שאומר שהם לא מבחינים כלל ברבים מהגוונים הרבים שאנו, בני האדם, רואים.
ראיית לילה, לעומת זאת, מפותחת מאוד אצל בעלי חיים שפעילים בלילה. לבעלי חיים כאלה יש התאמות מיוחדות לראיית לילה. מחקרים ראשונים מצביעים על כך שהיונקים המירו חלק מהמדוכים שלהם בקנים, סוג נוסף של תאים קולטי אור, המגיבים באופן זהה לכל אורכי הגל המצויים באור הנראה. יתרונם העיקרי של הקנים הללו בהקשר לראיית לילה הוא ביכולתם לראות טוב יותר, גם באור חלש וקלוש.
עוד אחת מההתאמות לראיית לילה משופרת היא שכבה רפלקטיבית שהתפתחה במהלך האבולוציה אצל טורפי לילה ונמצאת מאחורי רשתית העין. השכבה הזו נקראת "טַפֵּטוּם לוּסִידוּם" (tapetum lucidum), מגדילה את איכות התמונה שמתקבלת בעין ובכך משפרת את יכולת הָרְאִיָּה שלהם.
אגב, אותה טפטום לוסידום גם גורמת לעיניים של יונקים כאלה להאיר בחושך, כשמאירים עליהן בפנס בחשיכה. מי שמגדלים כלב או חתול מכירים את הברק העדין, שמופיע בעיניהם אם מאירים עליהם כך חשיכה. נהגים מכירים את זה מאורות המכונית בנסיעה לילית במדבר.
ואכן, כמו שחרקים כמו זבוב ושפירית פיתחו להם עיני תשבץ שמזהות תנועה, בכדי להגן על עצמם מטורפים, התפתחה אצל הטורפים ראיית הלילה, שנועדה לסייע להם לאתר את הטרף ולצוד אותו.
חלק מבעלי החיים שמצוידים בראיית לילה טובה שכזו, הם חתולים וכלבים, שניהם טורפים במקור, לצד נחשים ודורסי לילה. טורפים פראיים, כמו שועלים אדומים, צדים היטב בזכות ראיית הלילה הטובה שלהם.
הנה ראיית הלילה של בעלי חיים (מתורגם):
https://youtu.be/t3CjTU7TaNA
עיני התשבץ של השפירית המזהה בזכותן תנועות בזק בסביבתה:
https://youtu.be/m5XUdvBO_TE
והמדענים והמהנדסים שלומדים שנים מבעלי החיים כיצד לפתח ולשפר ציוד לראיית לילה (עברית):
https://youtu.be/0nfcOboZdNs
איך אנחנו רואים בחשיכה?
שמתם לב שאיננו רואים צבעים בחשיכה? - יש לזה סיבה והיא ממש לא קשורה לכמות האור הנמוכה. העין האנושית פשוט עובדת בצורה מיוחדת בחושך. אם תרצו, זוהי מעין ראיית לילה שונה מזו של היום.
בניגוד לראייה שלנו בתנאי אור, בה אנו רואים את הצבע בעזרת קולטני האור שברשתית העין, לחושך יש לרשתית קולטנים מיוחדים, המשמשים אותנו אך ורק בחשיכה. הקולטנים הללו נקראים קנים ובניגוד לשלושת הקולטנים מזהי-הצבע, שברשתית העין שלנו, הם אינם רגישים לצבע.
הקנים, קולטני החשיכה, קולטים אור בעוצמות נמוכות. בעוצמות אור כאלה הקולטנים הרגילים שבעין האנושית, שהם הקולטנים האחראים לראייה ביום ומפענחים גם את הצבעים, אינם יעילים כלל. זו, אגב, הסיבה הפשוטה שבחושך איננו מזהים צבעים.
כך אנו רואים בחושך, לעומת יצורי לילה, למשל, שרואים מצוין בחשיכה (מתורגם):
https://youtu.be/t3CjTU7TaNA
וציוד חדשני שמפותח כיום בישראל וישמש בעתיד לראיית לילה זולה ויעילה (עברית):
https://youtu.be/0nfcOboZdNs
מהו אינפרה אדום או הקרינה התת-אדומה?
הקרינה התת-אדומה (Infra Red), או אינפרה-אדום, היא קרינה אלקטרומגנטית שאורך הגל שלה ארוך מאור אדום רגיל. התדר של הקרינה הזו הוא מתחת לזה של אור אדום ולכן היא תת-אדומה. פירוש המילה אינפרה (infra) בלטינית הוא "מתחת". מכאן המושג "אינפרה-אדום".
אבל מהי הקרינה התת-אדומה?
ובכן, אם האור הוא קרינה אלקטרומגנטית שנראית לעין האנושית, יש לו שני קצוות.
באחד מקצות הטווח של האור הנראה של הקרינה האלקטרומגנטית נמצא האינפרה-אדום, או הקרינה התת-אדומה.
בצד השני נמצאת הקרינה האולטרה סגולה, או מה שאנו מכנים לא פעם "אולטרה סגול".
שני סוגי הקרינה הללו לא נראים על ידי העין האנושית, אבל את קרינת האינפרה אדום ניתן לזהות לפי החום שהיא פולטת. כך גם גילה את הקרינה הזו האסטרונום הבריטי ויליאם הרשל. זה היה כשהוא הצמיד מדחום לאלומות האור בצבעים שונים, שהתפצלו במנסרה מהאור הלבן.
הרשל זיהה שהטמפרטורה במדחום עלתה, גם כשהוא מדד מעבר לאלומת האור האדום שנשבר דרך המנסרה. מה שהפליא אותו שזה היה באזור שלא נראה בו אור כלשהו. זו הייתה קרינת אינפרה-אדום.
בימינו יש לקרינה התת אדומה שימושים טכנולוגיים רבים. במכשירים לראיית לילה, למשל, משתמשים כדי "לראות" באמצעות החום של האינפרה אדום גם בחשיכה.
גם ה-remote control, השלט רחוק של הטלוויזיה משדר אותות אינפרה אדומות למכשיר הטלוויזיה שבו הוא שולט.
באינפרה אדום משתמשים גם במכשירי מדידה מתקדמים ועוד. מצלמות תרמיות מאתרות נזילות, באמצעות הבדלי החום ומקרני חום מחממים אפילו מחוץ לבית, באמצעות הקרינה התת-אדומה.
המדענים יודעים היום שבעלי חיים שונים מסוגלים לקלוט בעיניהם קרינה תת-אדומה. יכולתם לקלוט טווח תדרים רחב משל העין האנושית, מקנה להם יתרונות הישרדותיים של ממש. בזכותה הם מסוגלים לזהות מרחוק וגם בחשיכה מוחלטת, את הקרינה התת-אדומה שנפלטת מגופו של טרף פוטנציאלי. כך הם מאתרים טרף וטורפים.
זוהי הקרינה התת-אדומה (מתורגם):
https://youtu.be/Uy75w1GMAGw
כך מנצלים אותה למכשירים כמו שלט רחוק של מזגן או טלוויזיה (עברית):
https://youtu.be/gKl6n0YaO8E
כך בנוי האור המלא שאנו רואים והאינפרה אדום הוא בחלק הבלתי נראה שלו (עברית):
http://youtu.be/KhXU9D1NlOc
הכינו בעצמכם משקפת אינפרה אדום רק אל תביטו בשמש:
https://youtu.be/H2-nP2xl9Zg
ומצלמה תרמית המצלמת באמצעות אינפרה אדום:
https://youtu.be/TrjbF7xojmk
איך פועלים מכשירים לראיית לילה?
מכשירים לראיית לילה (Night vision devices) משמשים כדי לאפשר צפייה בחשיכה וזיהוי של עצמים, בעלי חיים ובני אדם.
ישנם כמה סוגים של מכשירי ראיית לילה.
מא"כ, קיצור של "מגבר אור כוכבים" - מתבסס על מערכת אופטית שמזכירה בצורתה מעין משקפת. האור בלילה מגיע בעיקר מהירח והכוכבים ועקב מיעוט האור, הראייה שלנו בלילה מוגבלת. עדשות שונות במערכת הטכנולוגית הזו מאפשרות לחזק את אור הכוכבים והירח ולצפות בחשיכה.
הראייה הליילית הזו אינה כוללת צבעים אלא אור ירוק הנראה על מסך. שיטה זו מנצלת את העובדה שרגישות העין האנושית באור ירוק היא מקסימלית.
טכנולוגיה מבוססת חום - האפשרות "לראות" בחושך בטכנולוגיה תרמית מסתייעת בחום הנפלט מכל עצם ומכל בעל חיים. אבל זה לא קורה סתם אלא באמצעות באמצעות קרינה תת-אדומה שאותה לא ניתן לראות ללא ציוד מתאים.
באמצעות הקרינה התת-אדומה, קרינת האינפרה אדום, אפשר לאתר ולצפות גם בחשיכה. הקרינה התת-אדומה (Infra Red), או אינפרה-אדום, היא קרינה אלקטרומגנטית. קראו עליה בתגית "קרינה תת אדומה".
מצלמות תרמיות מאתרות היום באופן דומה נזילות בצנרת בלתי נראית, העוברת עמוק באדמה או בקירות מבנים. באמצעות הבדלי החום שבין המים הנוזלים והסביבה יכולה מצלמה כזו לאתר את מקום הנזילה.
מכל מקום, ההבנה שהקרינה הזו יכולה לאפשר ראיה ליילית באה מעולם בעלי החיים ומלמידה מהטבע, מה שנקרא ביומימקרי. המדענים זיהו מזמן שבעלי חיים שונים מסוגלים לקלוט בעיניהם קרינה תת-אדומה.
היכולת הזו של בעלי חיים לקלוט טווח תדרים רחב משל העין האנושית מקנה להם יתרונות הישרדותיים. בזכותה הם מסוגלים לזהות מרחוק וגם בחשיכה מוחלטת, את הקרינה התת-אדומה שנפלטת מגופו של טרף פוטנציאלי וכך הם מאתרים אותו וטורפים. כך אחרים יכולים להגן על עצמם מטורפים בחשיכה, המתקרבים אליהם.
ממש כמוהם נעזרים חיילים וצבאות שונים במכשירי ראיית לילה, כדי לאתר כוחות אוייב בחשיכה ולפגוע בהם בטרם יותקפו הם.
#סוגי מכשירים לראיית לילה
בין אמצעי התצפית הליילית המשמשים לצרכים צבאיים וביטחוניים יש משקפות לילה (Goggles), כוונות אופטיות לכלי נשק וכוונות טנקים, מצלמות, כוונות טלסקופיות וטלסקופים.
שימוש אזרחי עושים בעיקר במצלמות אבטחה ומשקפות.
הנה ראיית הלילה וסוגי המכשירים לראיית לילה (עברית):
https://youtu.be/_c3duNyKQf0
איך פועלות השיטות לראיית לילה:
https://youtu.be/xyLEyAnF8-Q
מצלמות תרמיות חדישות המכונות ENVG:
https://youtu.be/2v0YrtkwUDQ
מישהו שבנה משקפת אינפרה אדום בעצמו:
https://youtu.be/I1xvc-nfI9U
עוד על טכנולוגיית ה-NVD מבוססת אור הכוכבים:
https://youtu.be/CP6wofWfUws
וכך בנוי האור המלא שאנו רואים והאינפרה אדום הוא בחלק הבלתי נראה שלו (עברית):
http://youtu.be/KhXU9D1NlOc
מה היו טנקי הפנצר הגרמניים שהרסו את אירופה?
עם פרוץ מלחמת העולם השנייה, ראה העולם כולו את המתקפה הגרמנית על פולין. כמויות הטנקים שהזרים הצבא ההיטלראי ללוחמה והמהירות שבה פעל, הדהימו את כולם. אבל הכוכב האמיתי של המתקפה הצבאית האכזרית הזו היה טנק הפאנצר (Panzer Tank). הוא הצטלם טוב ביומני קולנוע נאציים ונראה מצוין, עד כמה שניתן לומר זאת על כלי משחית אימתני שכזה.
גם בבליצקריג, המתקפה של היטלר על צרפת, בלגיה והולנד, שהחלה באביב 1940, הוא פלש עם צבא עצום מצויד בטנקים חדישים וחזקים. ניצחונו המהיר של היטלר הדגים את חשיבותם של הטנקים בשדה הקרב החדש, זה שעתיד להפוך לעיקר קרבות מלחמת העולם השנייה.
בלב המתקפות של הצבא הגרמני החזק, עמד הפנצר הגרמני. על אף שהדגמים הראשונים של הפאנצרים היו נחותים, הם הצטלמו היטב. בעקבות נצחון הבזק הגרמני, שנבע בעיקר ממחדלי ההגנה ומהנחיתות של הצבא הפולני והצרפתי, הם הפכו למלכי הזירה. בעוד שצבא צרפת פיזר את הטנקים בין יחידות הרגלים, השכילו הגנרלים הגרמנים לרכז את הטנקים ביחידות שריון, שהיוו אגרוף ברזל של ממש.
ההוכחה לבעיות בפנצרים ניתנה בעת האיחוד הגרמני עם אוסטריה, ה"אנשלוס". באיחוד הזה, שהיה מוצלח לשיטתו של היטלר, נתקעו הפנצרים בהמוניהם, במעברי ההרים הצרים. אז הם לא היו מושלמים, אבל הם הצליחו להיות טובים יותר בתמונה הכוללת, של ניהול המלחמה ולוחמת השריון. האם אירופה נועדה להפסיד לגרמנים?
התשובה היא לא. למזלו של העולם החופשי, הוחלפו טנקי הפאנצר, בשנים האחרונות של המלחמה, על ידי הפנתר והטיגר - הדגמים המאוחרים של הפאנצרים. הם היו רבי עוצמה ומתקדמים מאד, מכל בחינה - כוח אש, טווח ירי, דיוק, שריון ואפילו צוידו בגרסה מוקדמת של אמצעי ראיית לילה. אבל הטנקים החדשים סבלו מתקלות טכניות, שנבעו מכך שפיתוחם היה מהיר ושהם לא נבדקו ושופרו מספיק, לפני שסופקו לחזית. גם היותם זוללי דלק, בעידן של מחסור גרמני חמור בדלק, הביא לתבוסתם של הטנקים המתקדמים, למול עשרות אלפי הטנקים של הסובייטים והאמריקאים שבהם לחמו.
אגב, הגרמנים עצמם מעולם לא קראו לפאנצר כך. פאנצר בגרמנית, פירושו "טנק" או "שריון". לטנקים שלהם הגרמנים קראו "פנצרקמפפווגן", שפירושו: "רכב קרבי משוריין". השימוש במונח "פאנצר", שפירושו "משוריין", היה יותר כינוי סלנג, שאיכשהו הפך פופולרי ועד היום משתמשים בו.
הנה טנקי הפנצר הגרמניים:
https://youtu.be/CfZE_IUjwGM
סרטונים של הפנצרים שועטים וכובשים את אירופה:
https://youtu.be/J6nSA8muudA
סרט תיעודי על הטנק הגרמני שגרם נזק והרג כה רב:
https://youtu.be/YHmzHlyetbs?long=yes
והתפקיד של הפנצר באסטרטגיה הנאצית לכיבוש ברית המועצות במבצע ברברוסה:
https://youtu.be/0-I239livXc?long=yes
למה תמיד כהה מעל לקשת בענן?
הקשת בענן שמופיעה בשמיים היא תופעה מיוחדת ומרהיבה ביותר. אך תופעה מרתקת לא פחות הם הבדלי האור שבין צידה העליון והתחתון של הקשת. הביטו בקשת ושימו לב שמתחת לקשת יש אזור מואר, בעוד שמעליה יהיה כהה יותר. במילים אחרות, תמיד תכסה הקשת על מעין כיפה של אור.
הסיבה היא אופטית ויש לה הסבר מדעי. בין צבעי הקשת יש הבדלי תדירויות ולכל צבע יש תדירות משלו, מה שנקרא גם "אורך גל". את התדירות הכי נמוכה מבין הצבעים יש לאור האדום. זה האור שנראה הכי טוב בחושך. זו, אגב, גם הסיבה שאמצעי ראיית לילה מתבססים על האינפרה אדום, המרכיב האדום שבאור. אז אם הקשת היא גווני האור שמוארים אל השמיים, צפוי שהאדום יהיה בצד החשוך, בעוד שמצידה השני של הקשת, יתפזר הסגול בעל אורך הגל הקצר ויאיר גם מחוץ לקשת.
אגב, הגוון הכהה הזה מקבל לעתים צורה של רצועה. זה קורה כשנוצרת בשמיים קשת כפולה. במקרה כזה נוצרת בין הקשתות מעין רצועה כהה שנקראת "רצועת אלכסנדר", על שם מגלה התופעה. קראו עליה באאוריקה בתגית "קשת כפולה".
הנה הסבר הפרשי האור מעל ומתחת לקשת בענן:
https://youtu.be/xkDhQGXqwCM
בתמונות רבות של הקשת הצבעונית שבענן:
https://youtu.be/fahr069-fzE
וסרטון קפיצות זמן שמדגים את התופעה, עם מוסיקה מיוחדת:
https://youtu.be/HRE7hx2bang
מהו טווח הראייה של הסוס?
לכל בעל חיים בטבע יש מעמד בשרשרת המזון. ישנם טורפים וישנם נטרפים. הסוס בטבע הוא טרף ואינו טורף. לכן חושיו של הסוס מבוססים על מעמדו זה והוא חייב להיות מרוכז בסביבתו ולהבחין בטורפים אפשריים בכל רגע. משום כך עיניו של הסוס הן הגדולות ביותר מבין היונקים הקרקעיים.
עיני הסוס ממוקמות בצידי ראשו, כך שיהיה לו טווח ראייה גדול מאד. הסוס יכול לראות כמעט כל מה שקורה מסביבו - זווית הראייה שלו היא של יותר מ-350 מעלות! ולא רק ראיית יום טובה יש לו, אלא גם ראיית לילה לא רעה. אמנם הסוסים מבחינים בשני צבעים בלבד, אבל הראיה הזו מגנה עליו היטב.
הנה עינו של הסוס מקרוב:
http://youtu.be/iwJpjKHlM-s
סוסים בורחים מרודפים אנושיים:
http://youtu.be/N3iagEDj2_4
מהן מצלמות חום?
מצלמת חום, או מצלמה תרמית (Thermal Imaging Camera), מציגה את המצולם בצבעים שונים. הצבעים הללו משקפים מידות חום שונות. עצמים חמים נראים צהובים, בעוד שעצמים קרים מוצגים בתמונה בצבעים כמו כחול או וורוד. מצלמות חום, או מצלמות תרמיות, מתבססות על טכנולוגיה שנקראת דימות תרמי (Thermography).
צילום תרמי משמש לצורכי עבודה, מחקר ומדע מגוונים. כבאים ולוחמי אש משתמשים במצלמות כאלה, בזמן שריפה ובבניינים בוערים, כדי לאתר בני אדם בתוך עשן סמיך. מצמות אבטחה ומכשירי צילום לילה מצויידים באפשרויות תרמיות כדי לזהות אנשים ובעלי חיים ועוד.
הדימות התרמי הפך כיום שימושי אפילו לייצוג של דברים שאינם קשורים לחום וקור. כך למשל נעזרים בוני ומנהלי אתרים בדימוי הזה, כדי לצפות באזורים "חמים" כביכול בדפי אינטרנט, שבהם משתמשים הגולשים יותר או לוחצים עליהם יותר, לעומת אזורים "קרים", שפחות משתמשים בהם.
כך עובדות המצלמות התרמיות:
https://youtu.be/jX0gIWU49iI?t=4m53s
דברים מהיום-יום שצולמו במצלמות הדימות התרמי:
https://youtu.be/lAZVA0sCS7c
מצלמה תרמית המצלמת באמצעות אינפרה אדום:
https://youtu.be/TrjbF7xojmk
מצלמת חום מיוחדת לסמארטפון:
https://youtu.be/IbbkvwJRwxs?t=4s
כך משתמשים במצלמה תרמית כדי לאתר נזילות מים, עובש ותקלות שונות:
https://youtu.be/4t1C6T9LNCY
על הקרינה התת-אדומה (מתורגם):
https://youtu.be/Uy75w1GMAGw
ומצלמות חום יכולות להיות גם מצלמות אבטחה מצוינות:
https://youtu.be/HAxq9wVR2UY?t=6m21s
בניגוד לבעלי חיים ליליים ואפילו לסתם יונקים, ראיית לילה (Night vision) היא עניין מורכב לבני אדם. בהיותנו חיות יום, שלא נאלצו לצוד או להגן על עצמם מטורפים בלילה, האבולוציה "ויתרה" על הצורך לפתח למין האנושי יכולות טובות לראיה בחשיכה.
לעומתנו, מרבית היונקים ובמיוחד בעלי החיים הליליים שבהם, מצוידים ביכולת מצוינת לראות בחושך. יתרון זה מאפשר להם להתגנב ולצוד טרף בלילה וכמובן גם להגן על עצמם מטורפים שמעוניינים בהם עצמם כמזון. אישוניהם המתרחבים, למשל, מאפשרים חשיפה מירבית לאור. אצל חלקם, כמו אופוסומים, קופי לילה ודביבונים, העיניים גדולות במיוחד, מה שמשפר להם את הראייה בלילה.
בניגוד לסברה המקובלת בציבור, היונקים לא רואים את העולם בשחור לבן. ועדיין, מפני שהם התפתחו להיות פעילים בלילה, כשראיית צבעים היא לא ממש שימושית, מרבית היונקים רואים פחות צבעים מבני אדם.
כי לרובם, לעומתנו, יש בעיניים רק שני סוגי מדוכים, שהם תאים קולטי אור המגיבים אחרת לאור באורכי גל שונים, כלומר לצבעים שונים. מה שאומר שהם לא מבחינים כלל ברבים מהגוונים הרבים שאנו, בני האדם, רואים.
ראיית לילה, לעומת זאת, מפותחת מאוד אצל בעלי חיים שפעילים בלילה. לבעלי חיים כאלה יש התאמות מיוחדות לראיית לילה. מחקרים ראשונים מצביעים על כך שהיונקים המירו חלק מהמדוכים שלהם בקנים, סוג נוסף של תאים קולטי אור, המגיבים באופן זהה לכל אורכי הגל המצויים באור הנראה. יתרונם העיקרי של הקנים הללו בהקשר לראיית לילה הוא ביכולתם לראות טוב יותר, גם באור חלש וקלוש.
עוד אחת מההתאמות לראיית לילה משופרת היא שכבה רפלקטיבית שהתפתחה במהלך האבולוציה אצל טורפי לילה ונמצאת מאחורי רשתית העין. השכבה הזו נקראת "טַפֵּטוּם לוּסִידוּם" (tapetum lucidum), מגדילה את איכות התמונה שמתקבלת בעין ובכך משפרת את יכולת הָרְאִיָּה שלהם.
אגב, אותה טפטום לוסידום גם גורמת לעיניים של יונקים כאלה להאיר בחושך, כשמאירים עליהן בפנס בחשיכה. מי שמגדלים כלב או חתול מכירים את הברק העדין, שמופיע בעיניהם אם מאירים עליהם כך חשיכה. נהגים מכירים את זה מאורות המכונית בנסיעה לילית במדבר.
ואכן, כמו שחרקים כמו זבוב ושפירית פיתחו להם עיני תשבץ שמזהות תנועה, בכדי להגן על עצמם מטורפים, התפתחה אצל הטורפים ראיית הלילה, שנועדה לסייע להם לאתר את הטרף ולצוד אותו.
חלק מבעלי החיים שמצוידים בראיית לילה טובה שכזו, הם חתולים וכלבים, שניהם טורפים במקור, לצד נחשים ודורסי לילה. טורפים פראיים, כמו שועלים אדומים, צדים היטב בזכות ראיית הלילה הטובה שלהם.
הנה ראיית הלילה של בעלי חיים (מתורגם):
https://youtu.be/t3CjTU7TaNA
עיני התשבץ של השפירית המזהה בזכותן תנועות בזק בסביבתה:
https://youtu.be/m5XUdvBO_TE
והמדענים והמהנדסים שלומדים שנים מבעלי החיים כיצד לפתח ולשפר ציוד לראיית לילה (עברית):
https://youtu.be/0nfcOboZdNs
שמתם לב שאיננו רואים צבעים בחשיכה? - יש לזה סיבה והיא ממש לא קשורה לכמות האור הנמוכה. העין האנושית פשוט עובדת בצורה מיוחדת בחושך. אם תרצו, זוהי מעין ראיית לילה שונה מזו של היום.
בניגוד לראייה שלנו בתנאי אור, בה אנו רואים את הצבע בעזרת קולטני האור שברשתית העין, לחושך יש לרשתית קולטנים מיוחדים, המשמשים אותנו אך ורק בחשיכה. הקולטנים הללו נקראים קנים ובניגוד לשלושת הקולטנים מזהי-הצבע, שברשתית העין שלנו, הם אינם רגישים לצבע.
הקנים, קולטני החשיכה, קולטים אור בעוצמות נמוכות. בעוצמות אור כאלה הקולטנים הרגילים שבעין האנושית, שהם הקולטנים האחראים לראייה ביום ומפענחים גם את הצבעים, אינם יעילים כלל. זו, אגב, הסיבה הפשוטה שבחושך איננו מזהים צבעים.
כך אנו רואים בחושך, לעומת יצורי לילה, למשל, שרואים מצוין בחשיכה (מתורגם):
https://youtu.be/t3CjTU7TaNA
וציוד חדשני שמפותח כיום בישראל וישמש בעתיד לראיית לילה זולה ויעילה (עברית):
https://youtu.be/0nfcOboZdNs
הקרינה התת-אדומה (Infra Red), או אינפרה-אדום, היא קרינה אלקטרומגנטית שאורך הגל שלה ארוך מאור אדום רגיל. התדר של הקרינה הזו הוא מתחת לזה של אור אדום ולכן היא תת-אדומה. פירוש המילה אינפרה (infra) בלטינית הוא "מתחת". מכאן המושג "אינפרה-אדום".
אבל מהי הקרינה התת-אדומה?
ובכן, אם האור הוא קרינה אלקטרומגנטית שנראית לעין האנושית, יש לו שני קצוות.
באחד מקצות הטווח של האור הנראה של הקרינה האלקטרומגנטית נמצא האינפרה-אדום, או הקרינה התת-אדומה.
בצד השני נמצאת הקרינה האולטרה סגולה, או מה שאנו מכנים לא פעם "אולטרה סגול".
שני סוגי הקרינה הללו לא נראים על ידי העין האנושית, אבל את קרינת האינפרה אדום ניתן לזהות לפי החום שהיא פולטת. כך גם גילה את הקרינה הזו האסטרונום הבריטי ויליאם הרשל. זה היה כשהוא הצמיד מדחום לאלומות האור בצבעים שונים, שהתפצלו במנסרה מהאור הלבן.
הרשל זיהה שהטמפרטורה במדחום עלתה, גם כשהוא מדד מעבר לאלומת האור האדום שנשבר דרך המנסרה. מה שהפליא אותו שזה היה באזור שלא נראה בו אור כלשהו. זו הייתה קרינת אינפרה-אדום.
בימינו יש לקרינה התת אדומה שימושים טכנולוגיים רבים. במכשירים לראיית לילה, למשל, משתמשים כדי "לראות" באמצעות החום של האינפרה אדום גם בחשיכה.
גם ה-remote control, השלט רחוק של הטלוויזיה משדר אותות אינפרה אדומות למכשיר הטלוויזיה שבו הוא שולט.
באינפרה אדום משתמשים גם במכשירי מדידה מתקדמים ועוד. מצלמות תרמיות מאתרות נזילות, באמצעות הבדלי החום ומקרני חום מחממים אפילו מחוץ לבית, באמצעות הקרינה התת-אדומה.
המדענים יודעים היום שבעלי חיים שונים מסוגלים לקלוט בעיניהם קרינה תת-אדומה. יכולתם לקלוט טווח תדרים רחב משל העין האנושית, מקנה להם יתרונות הישרדותיים של ממש. בזכותה הם מסוגלים לזהות מרחוק וגם בחשיכה מוחלטת, את הקרינה התת-אדומה שנפלטת מגופו של טרף פוטנציאלי. כך הם מאתרים טרף וטורפים.
זוהי הקרינה התת-אדומה (מתורגם):
https://youtu.be/Uy75w1GMAGw
כך מנצלים אותה למכשירים כמו שלט רחוק של מזגן או טלוויזיה (עברית):
https://youtu.be/gKl6n0YaO8E
כך בנוי האור המלא שאנו רואים והאינפרה אדום הוא בחלק הבלתי נראה שלו (עברית):
http://youtu.be/KhXU9D1NlOc
הכינו בעצמכם משקפת אינפרה אדום רק אל תביטו בשמש:
https://youtu.be/H2-nP2xl9Zg
ומצלמה תרמית המצלמת באמצעות אינפרה אדום:
https://youtu.be/TrjbF7xojmk
מכשירים לראיית לילה (Night vision devices) משמשים כדי לאפשר צפייה בחשיכה וזיהוי של עצמים, בעלי חיים ובני אדם.
ישנם כמה סוגים של מכשירי ראיית לילה.
מא"כ, קיצור של "מגבר אור כוכבים" - מתבסס על מערכת אופטית שמזכירה בצורתה מעין משקפת. האור בלילה מגיע בעיקר מהירח והכוכבים ועקב מיעוט האור, הראייה שלנו בלילה מוגבלת. עדשות שונות במערכת הטכנולוגית הזו מאפשרות לחזק את אור הכוכבים והירח ולצפות בחשיכה.
הראייה הליילית הזו אינה כוללת צבעים אלא אור ירוק הנראה על מסך. שיטה זו מנצלת את העובדה שרגישות העין האנושית באור ירוק היא מקסימלית.
טכנולוגיה מבוססת חום - האפשרות "לראות" בחושך בטכנולוגיה תרמית מסתייעת בחום הנפלט מכל עצם ומכל בעל חיים. אבל זה לא קורה סתם אלא באמצעות באמצעות קרינה תת-אדומה שאותה לא ניתן לראות ללא ציוד מתאים.
באמצעות הקרינה התת-אדומה, קרינת האינפרה אדום, אפשר לאתר ולצפות גם בחשיכה. הקרינה התת-אדומה (Infra Red), או אינפרה-אדום, היא קרינה אלקטרומגנטית. קראו עליה בתגית "קרינה תת אדומה".
מצלמות תרמיות מאתרות היום באופן דומה נזילות בצנרת בלתי נראית, העוברת עמוק באדמה או בקירות מבנים. באמצעות הבדלי החום שבין המים הנוזלים והסביבה יכולה מצלמה כזו לאתר את מקום הנזילה.
מכל מקום, ההבנה שהקרינה הזו יכולה לאפשר ראיה ליילית באה מעולם בעלי החיים ומלמידה מהטבע, מה שנקרא ביומימקרי. המדענים זיהו מזמן שבעלי חיים שונים מסוגלים לקלוט בעיניהם קרינה תת-אדומה.
היכולת הזו של בעלי חיים לקלוט טווח תדרים רחב משל העין האנושית מקנה להם יתרונות הישרדותיים. בזכותה הם מסוגלים לזהות מרחוק וגם בחשיכה מוחלטת, את הקרינה התת-אדומה שנפלטת מגופו של טרף פוטנציאלי וכך הם מאתרים אותו וטורפים. כך אחרים יכולים להגן על עצמם מטורפים בחשיכה, המתקרבים אליהם.
ממש כמוהם נעזרים חיילים וצבאות שונים במכשירי ראיית לילה, כדי לאתר כוחות אוייב בחשיכה ולפגוע בהם בטרם יותקפו הם.
#סוגי מכשירים לראיית לילה
בין אמצעי התצפית הליילית המשמשים לצרכים צבאיים וביטחוניים יש משקפות לילה (Goggles), כוונות אופטיות לכלי נשק וכוונות טנקים, מצלמות, כוונות טלסקופיות וטלסקופים.
שימוש אזרחי עושים בעיקר במצלמות אבטחה ומשקפות.
הנה ראיית הלילה וסוגי המכשירים לראיית לילה (עברית):
https://youtu.be/_c3duNyKQf0
איך פועלות השיטות לראיית לילה:
https://youtu.be/xyLEyAnF8-Q
מצלמות תרמיות חדישות המכונות ENVG:
https://youtu.be/2v0YrtkwUDQ
מישהו שבנה משקפת אינפרה אדום בעצמו:
https://youtu.be/I1xvc-nfI9U
עוד על טכנולוגיית ה-NVD מבוססת אור הכוכבים:
https://youtu.be/CP6wofWfUws
וכך בנוי האור המלא שאנו רואים והאינפרה אדום הוא בחלק הבלתי נראה שלו (עברית):
http://youtu.be/KhXU9D1NlOc
ראיית לילה
עם פרוץ מלחמת העולם השנייה, ראה העולם כולו את המתקפה הגרמנית על פולין. כמויות הטנקים שהזרים הצבא ההיטלראי ללוחמה והמהירות שבה פעל, הדהימו את כולם. אבל הכוכב האמיתי של המתקפה הצבאית האכזרית הזו היה טנק הפאנצר (Panzer Tank). הוא הצטלם טוב ביומני קולנוע נאציים ונראה מצוין, עד כמה שניתן לומר זאת על כלי משחית אימתני שכזה.
גם בבליצקריג, המתקפה של היטלר על צרפת, בלגיה והולנד, שהחלה באביב 1940, הוא פלש עם צבא עצום מצויד בטנקים חדישים וחזקים. ניצחונו המהיר של היטלר הדגים את חשיבותם של הטנקים בשדה הקרב החדש, זה שעתיד להפוך לעיקר קרבות מלחמת העולם השנייה.
בלב המתקפות של הצבא הגרמני החזק, עמד הפנצר הגרמני. על אף שהדגמים הראשונים של הפאנצרים היו נחותים, הם הצטלמו היטב. בעקבות נצחון הבזק הגרמני, שנבע בעיקר ממחדלי ההגנה ומהנחיתות של הצבא הפולני והצרפתי, הם הפכו למלכי הזירה. בעוד שצבא צרפת פיזר את הטנקים בין יחידות הרגלים, השכילו הגנרלים הגרמנים לרכז את הטנקים ביחידות שריון, שהיוו אגרוף ברזל של ממש.
ההוכחה לבעיות בפנצרים ניתנה בעת האיחוד הגרמני עם אוסטריה, ה"אנשלוס". באיחוד הזה, שהיה מוצלח לשיטתו של היטלר, נתקעו הפנצרים בהמוניהם, במעברי ההרים הצרים. אז הם לא היו מושלמים, אבל הם הצליחו להיות טובים יותר בתמונה הכוללת, של ניהול המלחמה ולוחמת השריון. האם אירופה נועדה להפסיד לגרמנים?
התשובה היא לא. למזלו של העולם החופשי, הוחלפו טנקי הפאנצר, בשנים האחרונות של המלחמה, על ידי הפנתר והטיגר - הדגמים המאוחרים של הפאנצרים. הם היו רבי עוצמה ומתקדמים מאד, מכל בחינה - כוח אש, טווח ירי, דיוק, שריון ואפילו צוידו בגרסה מוקדמת של אמצעי ראיית לילה. אבל הטנקים החדשים סבלו מתקלות טכניות, שנבעו מכך שפיתוחם היה מהיר ושהם לא נבדקו ושופרו מספיק, לפני שסופקו לחזית. גם היותם זוללי דלק, בעידן של מחסור גרמני חמור בדלק, הביא לתבוסתם של הטנקים המתקדמים, למול עשרות אלפי הטנקים של הסובייטים והאמריקאים שבהם לחמו.
אגב, הגרמנים עצמם מעולם לא קראו לפאנצר כך. פאנצר בגרמנית, פירושו "טנק" או "שריון". לטנקים שלהם הגרמנים קראו "פנצרקמפפווגן", שפירושו: "רכב קרבי משוריין". השימוש במונח "פאנצר", שפירושו "משוריין", היה יותר כינוי סלנג, שאיכשהו הפך פופולרי ועד היום משתמשים בו.
הנה טנקי הפנצר הגרמניים:
https://youtu.be/CfZE_IUjwGM
סרטונים של הפנצרים שועטים וכובשים את אירופה:
https://youtu.be/J6nSA8muudA
סרט תיעודי על הטנק הגרמני שגרם נזק והרג כה רב:
https://youtu.be/YHmzHlyetbs?long=yes
והתפקיד של הפנצר באסטרטגיה הנאצית לכיבוש ברית המועצות במבצע ברברוסה:
https://youtu.be/0-I239livXc?long=yes
הקשת בענן שמופיעה בשמיים היא תופעה מיוחדת ומרהיבה ביותר. אך תופעה מרתקת לא פחות הם הבדלי האור שבין צידה העליון והתחתון של הקשת. הביטו בקשת ושימו לב שמתחת לקשת יש אזור מואר, בעוד שמעליה יהיה כהה יותר. במילים אחרות, תמיד תכסה הקשת על מעין כיפה של אור.
הסיבה היא אופטית ויש לה הסבר מדעי. בין צבעי הקשת יש הבדלי תדירויות ולכל צבע יש תדירות משלו, מה שנקרא גם "אורך גל". את התדירות הכי נמוכה מבין הצבעים יש לאור האדום. זה האור שנראה הכי טוב בחושך. זו, אגב, גם הסיבה שאמצעי ראיית לילה מתבססים על האינפרה אדום, המרכיב האדום שבאור. אז אם הקשת היא גווני האור שמוארים אל השמיים, צפוי שהאדום יהיה בצד החשוך, בעוד שמצידה השני של הקשת, יתפזר הסגול בעל אורך הגל הקצר ויאיר גם מחוץ לקשת.
אגב, הגוון הכהה הזה מקבל לעתים צורה של רצועה. זה קורה כשנוצרת בשמיים קשת כפולה. במקרה כזה נוצרת בין הקשתות מעין רצועה כהה שנקראת "רצועת אלכסנדר", על שם מגלה התופעה. קראו עליה באאוריקה בתגית "קשת כפולה".
הנה הסבר הפרשי האור מעל ומתחת לקשת בענן:
https://youtu.be/xkDhQGXqwCM
בתמונות רבות של הקשת הצבעונית שבענן:
https://youtu.be/fahr069-fzE
וסרטון קפיצות זמן שמדגים את התופעה, עם מוסיקה מיוחדת:
https://youtu.be/HRE7hx2bang
לכל בעל חיים בטבע יש מעמד בשרשרת המזון. ישנם טורפים וישנם נטרפים. הסוס בטבע הוא טרף ואינו טורף. לכן חושיו של הסוס מבוססים על מעמדו זה והוא חייב להיות מרוכז בסביבתו ולהבחין בטורפים אפשריים בכל רגע. משום כך עיניו של הסוס הן הגדולות ביותר מבין היונקים הקרקעיים.
עיני הסוס ממוקמות בצידי ראשו, כך שיהיה לו טווח ראייה גדול מאד. הסוס יכול לראות כמעט כל מה שקורה מסביבו - זווית הראייה שלו היא של יותר מ-350 מעלות! ולא רק ראיית יום טובה יש לו, אלא גם ראיית לילה לא רעה. אמנם הסוסים מבחינים בשני צבעים בלבד, אבל הראיה הזו מגנה עליו היטב.
הנה עינו של הסוס מקרוב:
http://youtu.be/iwJpjKHlM-s
סוסים בורחים מרודפים אנושיים:
http://youtu.be/N3iagEDj2_4
מצלמת חום, או מצלמה תרמית (Thermal Imaging Camera), מציגה את המצולם בצבעים שונים. הצבעים הללו משקפים מידות חום שונות. עצמים חמים נראים צהובים, בעוד שעצמים קרים מוצגים בתמונה בצבעים כמו כחול או וורוד. מצלמות חום, או מצלמות תרמיות, מתבססות על טכנולוגיה שנקראת דימות תרמי (Thermography).
צילום תרמי משמש לצורכי עבודה, מחקר ומדע מגוונים. כבאים ולוחמי אש משתמשים במצלמות כאלה, בזמן שריפה ובבניינים בוערים, כדי לאתר בני אדם בתוך עשן סמיך. מצמות אבטחה ומכשירי צילום לילה מצויידים באפשרויות תרמיות כדי לזהות אנשים ובעלי חיים ועוד.
הדימות התרמי הפך כיום שימושי אפילו לייצוג של דברים שאינם קשורים לחום וקור. כך למשל נעזרים בוני ומנהלי אתרים בדימוי הזה, כדי לצפות באזורים "חמים" כביכול בדפי אינטרנט, שבהם משתמשים הגולשים יותר או לוחצים עליהם יותר, לעומת אזורים "קרים", שפחות משתמשים בהם.
כך עובדות המצלמות התרמיות:
https://youtu.be/jX0gIWU49iI?t=4m53s
דברים מהיום-יום שצולמו במצלמות הדימות התרמי:
https://youtu.be/lAZVA0sCS7c
מצלמה תרמית המצלמת באמצעות אינפרה אדום:
https://youtu.be/TrjbF7xojmk
מצלמת חום מיוחדת לסמארטפון:
https://youtu.be/IbbkvwJRwxs?t=4s
כך משתמשים במצלמה תרמית כדי לאתר נזילות מים, עובש ותקלות שונות:
https://youtu.be/4t1C6T9LNCY
על הקרינה התת-אדומה (מתורגם):
https://youtu.be/Uy75w1GMAGw
ומצלמות חום יכולות להיות גם מצלמות אבטחה מצוינות:
https://youtu.be/HAxq9wVR2UY?t=6m21s
