הדמיית קרן אור 

הנחות

1.     אור מורכב מחלקיקים הנאים ממקור האור אל היעד במהירות קבועה.

2.     קיים פיזור מסויים בין המהירויות של החלקיקים, וכך האנרגייה הקינטית שהם נושאים, משתנה.

טענות

1. הפיזור בין מהירויות הפוטונים הוא הגורם שמקנה לאור את תכונותיו העיקריות.

2. שטף של פוטונים דרך גוף מסויים כפול המהירות הממוצעת של החלקיקים יכול להיות

מדד למידת האיקטוב של הגוף ע"י אור.

ביססנו את הטענות בעזרת מודל תאורטי.

מטרת המודל

לבחון את ההשערה שפיזור במהירות התנועה של חלקיקים יכול להסביר תופעות של

מיזוג של אור באורכי הגל השונים, הבדלים באנרגטיות של כל אורך גל.

הנחות המודל

1. פוטונים נאים ממקור האור אל היעד כשמהירותם קבועה.

2.  בכל יחידת זמן נוצרים במקור האור מספר קבוע של פוטונים, עם מהירות תנועה אקראית.

3. הפוטונים נחלק לשלוש אוכלוסיות (אדום, ירוק, כחול) בהתאם למהירותם ההתחלתית.

4. נמדוד שטף של הפוטונים דרך גוף בעל נפח נתון.

תוצאות

תופעות שניתן לצפות מתו המודל

א' :אחידות פיזור החלקיקים בנפח נתון

מייד לאחר הדלקת מקור האור, נראה חוסר אחידות בפיזור החלקיקים השונים בנפח נתון. 

האחידות  מושגת לאחר פרק זמן מסויים, שמתקצר עם עלייה במהירות החלקיק.

תופעה אמפירית שנצפה לה היא הבזק קצר של אור באורכי גל קצרים (שמהירותם ההתחלתית היא

גבוהה) מייד עם הדלקת האור והתייצבות השטפים של הפוטונים על סוגיהם לאחר פרק זמן מסויים.

ב': שטף הפוטונים דרך גוף מודד

לאחר פרק זמן מסויים חלה אחידות בשטף החלקיקים העוברים דרך הגוף המודד.

השטף הוא כמעט זהה, ללא הקשר למהירות החלקיק. חלקיקים מהירים יותר,

הם בעלי צפיפות נמוכה יותר, וכך מתאזן השטף דרך הגוף המודד של של החלקיקים ללא הקשר

למהירותם. האנרגטיות של סוגי האור השונים יכולה להיות קשורה למהירות החלקיק.

מסקנות

ניתן לראות בקרן אור כמצבור חלקיקים עם פיזור במהירות התנועה. תדירות פגיעת החלקיקים בגוף המודד

היא שווה לגבי כל סוגי החלקיקים (אדומים, ירוקים, כחולים) לאחר פרק זמן של הגעה לשיווי משקל של הזרמים. העברת האור דרך מדיום שקוף תגרום להפרדה במרחב בין פוטונים

במהירות תנועה שונה. ככל שעולה מהירות תנועת החלקיק, עולה האנרגיה הקינטית שהחלקיק

נושא, כך אור כחול הוא יותר אנרגטי מאור אדום.