אפקט עין העש

מתוך המכלול, האנציקלופדיה היהודית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש

אפקט עין העש הוא אפקט באופטיקה שהתגלה לראשונה מתצפיות על עיני עשים. עיניהם של מיני עשים ליליים הן כהות ואטומות, וכמעט ואינן מחזירות את האור הפוגע בהן. תופעה זו נובעת מקיומו של מבנה בליטות זעיר, בגודל ננומטרי, על השכבה החיצונית של עין העש, היוצר התנהגות הזהה לזו של ציפוי אנטי-מחזיר.

לשכבה זו על עיני עשים יתרון הישרדותי ברור, בכך שהיא מקשה על טורפים המסתמכים על ראיה באיתור העשים על ידי זיהוי ניצנוץ אור הכוכבים והירח מעיניהם. עקרון הפעולה של שכבה זו משמש בתעשיית האופטיקה לייצור ציפויים אנטי-מחזירים לעדשות ואלמנטים אחרים, בלי צורך בתוספת של שכבת חומר בעל מקדם שבירה שונה.

המנגנון הפיזיקלי

הגורם להחזרות בעת מעבר אור בין שני תווכים בעלי מקדם שבירה שונה הוא השינוי החד במקדם השבירה. ככל שהשינוי במקדם השבירה בין האוויר וחומר אחר (למשל חומר עין העש) גדול יותר, כך גדל החלק של האור המוחזר ביחס לאור המועבר, בהתאם למשוואות פרנל. אם לעומת זאת מקדם השבירה משתנה באופן הדרגתי בין האוויר לחומר,על פני שכבה דקה, ניתן לצמצם את ההחזרה כמעט לאפס, שוב ממשוואות פרנל.

המבנה של הבליטות בעין העש הוא כזה שהן רחבות בבסיסן והולכות ומוצרות ככל שמתרחקים מהבסיס, והן מסודרות בסריג סדור (משושה לרוב). מכאן, אם נתבונן על שכבות שהן חתך רוחבי של סריג הבליטות, בגובה שונה ישנו יחס נפחי שונה של אוויר וחומר העין (בשכבה שבתחתית הבליטות אין כלל אוויר, ובשכבה שבראשן רוב החומר הוא אוויר). במידה והמרווח בין הבליטות הוא קטן מגבול ההתאבכות, ניתן להתייחס לחומר בתוך כל שכבת כזו גובה כאילו היה בעל מקדם שבירה אפקטיבי שערכו נע בין זה של אוויר לזה של חומר העין, ותלוי ביחס הנפחי ביניהם בשכבה.

מכאן, מתקבל שמקדם השבירה משתנה בהדרגה מזה של אוויר לזה של חומר העין כאשר נעים בציר גובה הבליטות. אפקט זה יוצר הקטנה משמעותית של ההחזרה, התלויה כמובן בצורת הבליטות, המרווח ביניהן ואורך הגל.

התומכים בתאוריית האבלוציה רואים בקיומם של הבליטות במינים הזקוקים להן, וניוונן אצל מינים אחרים, כאישוש לתאוריה.

Logo hamichlol.png
הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0