Какое физическое явление лежит в основе радуги. Почему появляется радуга? Опыты получения радуги в домашних условиях

Друг мой, ты никогда не мечтал пройти по радуге и попасть в сказочную страну? У меня всегда улучшается настроение, когда я вижу это очень красивое природное явление. Сегодня я отвечу тебе на вопрос «Как образуется радуга?»

Давным-давно люди считали радугу дорогой в Небеса и верили, что по ней можно добраться до Мира Богов.

Теперь радуга имеет своё научное объяснение. После дождя некоторые капельки зависают в воздухе, так и не добравшись до земли. Лучики солнца попадают на капли дождя и, отражаясь от них, словно от зеркала, по-научному преломляясь, становятся разноцветными.

Друг мой, ты слышал поговорку: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан»? Первая буква каждого слова и обозначает порядок цветов в удивительном и очень красивом явлении природы, о котором ты сегодня узнал: Красный, Оранжевый, Жёлтый, Зелёный, Голубой, Синий, Фиолетовый.

Впервые цвета радуги выделил учёный Ньютон. Правда сначала он определил только пять окрасок — красную,жёлтую, зелёную, голубую и фиолетовую. Но позже увидел ещё и оранжевый цвет. Однако число 6 в те времена считали почему-то не очень хорошим, и учёный добавил в спектр синий оттенок. Семь — число, равное количеству нот музыкальной гаммы, показалось Ньютону очень симпатичным. Так и оставили, хотя на самом деле цвета в радуге плавно переходят друг в друга через множество промежуточных оттенков.

Насколько известно учёным — ни одно живое существо в мире, кроме человека, увидеть радугу не в состоянии. И тем не менее она есть. Ты можешь видеть радугу только в том случае, если находишься строго между солнцем (оно должно быть сзади) и дождём (он должен быть перед тобой). Иначе радуги не увидеть!

Она всегда возникает там, где лучи солнца встречают капельки воды. Например, на водопадах, фонтанах. А можно самому сделать завесу капель из ручного пульверизатора и, встав спиною к солнцу, увидеть радугу, созданную собственными руками.

Ты замечал, что радуга бывает разной по насыщенности цвета? Это зависит от размера капель: чем они больше, тем радуга ярче. Если радуга появляется утром или вечером (когда Солнце недалеко от горизонта), то она окажется большого размера, если днём (светило стоит высоко) — маленького.

Радугу можно наблюдать не только днём, но и ночью, в перистых облаках и даже во время тумана. А целиком её можно увидеть только, находясь в самолёте или на высокой горе. Вот тогда и окажется, что на самом деле радуга имеет абсолютно круглую форму, поскольку увидеть её полностью мешает земная поверхность. А всё потому, что капля, обладающая сферической формой и освещаемая пучком параллельного солнечного света, способна создать только окружность.

Перевёрнутая радуга

Приходилось ли тебе встречаться с редким феноменом природы — перевёрнутой радугой? Это явление довольно редкое. Она появляется при определённых условиях, когда на высоте 7—8 километров тонкой завесой располагаются перистые облака, состоящие из ледяных кристалликов. Солнечный свет, падая под определённым углом на эти кристаллы, разлагается на спектр и отражается в атмосферу. Цвет в перевёрнутой радуге располагается в обратном порядке: сверху находится фиолетовый, а снизу — красный.

Двойная радуга

Мы уже знаем, что радуга на небе появляется от того, что лучи солнца проникают сквозь дождевые капли, преломляются и отражаются на другой стороне неба разноцветной дугой. А иногда солнечный луч может соорудить на небе сразу две, три, а то и четыре радуги. Двойная радуга получается, когда световой луч отражается от внутренней поверхности дождевых капель дважды.

Первая радуга, внутренняя, всегда ярче второй, внешней, а цвета дуг на второй радуге расположены в зеркальном отражении и менее яркие. Увидеть двойную радугу — хорошая примета — это к удаче, к исполнению желаний. Так что если тебе посчастливилось увидеть двойную радугу, поспеши загадать желание, и оно обязательно исполнится.

Бывает ли радуга без дождя?

Радугу можно наблюдать и в солнечный, ясный день возле водопадов, фонтанов, в саду при поливе цветов из шланга, зажав отверстие шланга пальцами, создавая водяную дымку и направляя шланг в сторону Солнца.

Предлагаю тебе посмотреть видеоролик и узнать, что будет, если луч белого света пропустить через стеклянную призму, и кто первым проделал такой опыт?

«Почему бывает радуга?»

Материал подготовила Надежда Данилова

Радуга - одно из самых удивительных явлений природы. Что такое радуга? Как она появляется? Эти вопросы интересовали людей во все времена. Даже Аристотель пытался разгадать ее тайну. Существует множество поверий и легенд, связанных с ней (дорога на тот свет, связь между небом и землей, символ изобилия и т.п.). Некоторые народы верили, что тот, кто пройдет под радугой, поменяет свой пол.

Ее красота поражает и восхищает. Глядя на этот разноцветный «волшебный мост», хочется верить в чудеса. Появление радуги в небе оповещает, что ненастье закончилось и пришла ясная солнечная пора.

Когда бывает радуга? Ее можно наблюдать во время дождя или после ливня. Но для ее возникновения недостаточно молнии и грома. Она появляется лишь в том случае, если сквозь тучи пробивается солнце. Нужны определенные условия для того, чтобы ее можно было заметить. Необходимо находиться между дождем (он должен быть спереди) и солнцем (оно сзади). Ваши глаза, центр радуги и солнце должны быть на одной линии, иначе этого волшебного моста вам не видать!

Наверняка многие замечали, что бывает, когда лучик падает на мыльный пузырь или на край скошенного зеркала. Он разделяется на разнообразные цвета (зеленый, синий, красный, желтый, фиолетовый и т.д.). Предмет, который разбивает луч на составляющие цвета, называют призмой. А образующуюся разноцветную линию - спектром.

Так что такое и есть изогнутый спектр, цветная полоса, образовавшаяся в результате разделения луча света при прохождении через дождевые капли (они в этом случае являются призмой).

Цвета солнечного спектра располагаются в определенном порядке. С одной стороны - красный, затем оранжевый, рядом - желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Радуга хорошо видна, пока капельки дождя падают равномерно и часто. Чем чаще, тем она ярче. Таким образом, в дождевой капле происходят сразу три процесса: преломление, отражение и разложение света.

Где увидеть радугу? У фонтанов, водопадов, на фоне капель, разбрызгиваемых и т.п. Ее расположение на небе зависит от положения солнца. Можно полюбоваться всем радужным кругом, если оказаться высоко в небе. Чем выше солнце поднимается над горизонтом, тем меньше становится цветной полукруг.

Первая попытка объяснить, что такое радуга, была предпринята в 1611 году Антонио Доминисом. Его объяснение отличалось от библейского, поэтому он был приговорен к смерти. В 1637 году Декарт дал научное явлению на основании преломления и отражения солнечного света. В то время еще не знали о разложении луча на спектр, то есть дисперсии. Поэтому радуга Декарта оказалась белой. Через 30 лет ее «раскрасил» Ньютон, дополнив теорию коллеги объяснениями преломления цветных лучей в каплях дождя. Несмотря на то, что теории уже более 300 лет, она правильно формулирует, что такое радуга,основные ее особенности (расположение цветов, положение дуг, угловые параметры).

Поразительно, как привычныые для нас свет и вода создают вместе совершенно новое, невообразимой красоты, произведение искусства, подаренное нам природой. Радуга всегда вызывает всплеск эмоций и надолго остается в памяти.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Актуальность работы

Летом я часто ездила, вместе с родителями, в сад, который находится за городом. Как-то вечером, мы сидели и ужинали на улице, вдруг сгустились тучи, и полил дождь. Мы спрятались под навес и наблюдали за окружающей природой. Запахло мокрой землей, травой, а воздух стал чистый и свежий. И вот дождь стих, кое-где появились на небе голубые просветы, в них проскальзывали солнечные лучи. И вдруг, через весь небосвод перекинулась разноцветная дуга, словно огромные ворота в небе. Да не одна, а две! Мы все очень обрадовались, стали любоваться и фотографировать двойную радугу. Но недолго нас радовала радуга своей красотой.

Радуга - одно из самых красивых явлений природы. Сколько радости приносит она и детям и взрослым. Её появление вызывает положительные эмоции, поднимает настроение людям. У Константина Дмитриевича Ушинского есть басня «Солнце и радуга». «Раз после дождя выглянуло солнышко, и появилась семицветная дуга радуга. Кто ни взглянет на радугу, всяк ею любуется. Загордилась радуга, да и стала хвалиться, что она красивее самого солнца. Услышало эти речи солнышко и говорит: «Ты красива - это, правда, но ведь без меня и радуги не бывает». А радуга только смеется да пуще хвалит себя. Тогда солнышко рассердилось и спряталось за тучу - и радуги как не бывало». Так на самом ли деле появление радуги невозможно без солнца. Почему радуги не бывает, в солнечную погоду без дождя, или в дождливую погоду без солнца.

Сегодня не каждый человек может объяснить появление радуги. Откуда берется радуга? Почему ее цвета появляются в определенном порядке? Почему бывает двойная радуга? Можно ли получить радугу искусственно, например, в домашних условиях? Чтобы ответить на все эти вопросы, я решила провести свое исследование.

Гипотезы исследования:

Радуга появляется в природе только в солнечный и дождливый день;

Можно получить радугу в домашних условиях, используя искусственный источник освещения.

Цель работы:

Узнать причину появления радуги.

Задачи:

Дать определение радуги;

Выяснить условия появления радуги в природе;

Выяснить, сколько цветов у радуги и что такое солнечный спектр;

Узнать, какие бывают радуги;

Попробовать получить радугу в домашних условиях разными способами.

Объект исследования: радуга

Методы исследования :

Изучение специальной литературы и Интернет-источников;

Проведение опытов получения радуги в домашних условиях, с использованием искусственного источника освещения;

Анализ полученных результатов.

2. Теоретический материал

2.1. Что такое радуга?

Существует несколько теорий, объясняющих его происхождение. В соответствии с одной из них, radoga является производным от праславянского корня radъ, значение которого аналогично англосаксонскому rot (радостный, благородный).

Некоторые исследователи языка склонны предполагать, что слово «райдуга», как произносится это слово в ряде диалектов современного русского языка, имеет народную этимологию, образовалось в результате слияния слов «рай» и «дуга». Так же оно звучало в русском языке в 17-18 веках. В таком случае радуга буквально означает «пестрая дуга».

В славянских мифах и легендах радугу считали волшебным небесным мостом, перекинутым с неба на землю, дорогой, по которой ангелы сходят с небес набирать воду из рек. Эту воду они наливают в облака, и оттуда она падает живительным дождем.

Я прочитала значение слова «радуга» в различных толковых словарях:

«Радуга - разноцветная дуга на небесном своде, образующаяся вследствие преломления солнечных лучей в дождевых каплях» (Толковый словарь Ожегова). «Радуга - разноцветная дуга на небосводе. Наблюдается, когда Солнце освещает завесу дождя, расположенную на противоположной от него стороне неба. Объясняется преломлением, отражением и дифракцией света в каплях дождя». (Современный толковый словарь. Астрономический словарь) .

Итак, я выяснила, что радуга - это разноцветная дуга на небосводе, образующаяся вследствие преломления солнечных лучей в дождевых каплях.

2.2. Причина появления радуги

Аристотель, древнегреческий философ, пытался объяснить причину появления радуги. Он определил, что "радуга - это оптическое явление, а не материальный объект". Аристотель предположил, что радуга возникает в результате необычного отражения лучей солнечного света от облаков.

Явление радуги объяснил преломлением солнечных лучей в каплях дождя в 1267 году Роджер Бэкон.

Первым понял причину радуги немецкий монах Теодорик из Фрайберга, в 1304 г. воссоздавший ее на сферической колбе с водой. Однако открытие Теодорика было забыто.

Попытка объяснить радугу как естественное явление природы была сделана в 1611г. архиепископом Антонио Доминисом. Его объяснение радуги противоречило библейскому, поэтому он был отлучен от церкви и приговорен к смертной казни. Антонио Доминис умер в тюрьме, не дождавшись, казни, но его тело и рукописи были сожжены.

Научное объяснение радуги дал, также, французский философ, математик, механик Рене Декарт в 1637г. Декарт объяснил радугу на основании законов преломления и отражения солнечного света в каплях выпадающего дождя. В то время еще не было открыто разложение белого света в спектр при преломлении. Поэтому радуга Декарта была белой.

Основоположником семицветной радуги был Исаак Ньютон, который раскрыл причину появления радуги.

2.3. Преломление лучей. Спектр

Еще в 1666 году Исаак Ньютон доказал, что обычный белый свет - это смесь лучей разного цвета. «Я затемнил мою комнату, - писал он, - и сделал очень маленькое отверстие в ставне для пропуска солнечного света». На пути солнечного луча ученый поставил особое трехгранное стеклышко - призму. На противоположной стене он увидел разноцветную полоску - спектр. Ньютон объяснил это тем, что призма разложила белый свет на составляющие его цвета. Ньютон первый разгадал, что солнечный луч многоцветный.

Радуга - самый знаменитый, всем известный спектр. Во время дождя в воздухе находится огромное количество водяных капель. Каждая капелька дождя исполняет роль крохотной призмы. Солнечные лучи, которые проходят через дождевые капли, как сквозь призмы, преломляются в каплях дождя. В результате разложения лучей света, появляется большой изогнутый спектр - полоса цветных линий и отражается на противоположной стороне неба. Во время дождя в воздухе находится огромное количество водяных капель. А поскольку, их много, то и радуга получается в полнеба.

Проследим путь луча, проходящего через каплю. Преломившись на границе капли, луч входит в каплю и доходит до противоположной границы. Часть луча, преломившись, выходит из капли, часть снова идет внутри капли до очередной границы. Здесь снова часть луча, преломившись, выходит из капли, а некоторая часть идет через каплю и так далее. Каждый белый луч, преломляясь в капле, разлагается в спектр, и из капли выходит пучок расходящихся цветных лучей.

В солнечном спектре различают семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.

2. 4. Цвета радуги

А теперь более подробно о цветах солнечного спектра или радуги. Исследования показали, что человеческий взгляд различает 160 оттенков цветов. Это происходит потому, что нет четкой границы между цветами, один цвет переходит в другой через все оттенки. Основные цвета радуги это красный, желтый и синий. Из них можно получить все иные цвета радуги. Наблюдаемые в радуге цвета чередуются в такой же последовательности, как и в спектре, получаемом при пропускании пучка солнечных лучей через призму. При этом внутренняя (обращенная к поверхности Земли) крайняя область радуги окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя крайняя область — в красный.

Иногда в небе видны целых 2, 3, 4 радуги — одна из них очень яркая, вторая — бледнее. Значит, солнечный луч дважды отражается в каплях воды. При этом, у другой радуги, цвета полос располагаются в обратном порядке — верхняя часть дуги имеет фиолетовую окраску, а нижняя — красную. Вторые радуги образуются из-за двойного отражения солнечного света внутри дождевых капель.

Цвета радуги: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. А также множество оттенков между этими цветами, поэтому четкого перехода из одного цвета в другой - нет. Цвета радуги расположены в строгой последовательности. Чтобы лучше запомнить их последовательность люди придумали такую фразу: «К аждый О хотник Ж елает З нать, Г де С идит Ф азан». По первым буквам слов и вспоминают цвета. Наружный край дуги обычно красный, а внутренний - фиолетовый.

Радугу всегда видели по-разному в разные периоды истории и в разных народах. В ней различали и три основных цвета, и четыре, и пять, и сколько угодно. Радужный Змей австралийских аборигенов был шестицветным. Некоторых африканские племена видят в радуге только два цвета — темный и светлый. Так откуда же взялись семь цветов в радуге? Как я сообщила ранее, проанализировать свет додумался только Ньютон. И, сначала, он насчитал пять цветов. В последствие, узрев ещё один цвет (оранжевый), посчитал это богословским наваждением (число 6 для него было дьявольским), стремясь создать соответствие между числом цветов спектра и числом основных тонов музыкальной гаммы. Ньютон прибавил к шести перечисленным цветам спектра ещё один - индиго. Индиго — разновидность фиолетового цвета, среднее между тёмно-синим и фиолетовым. Название произошло от растения индиго, произрастающего в Индии, из которого добывали соответствующий краситель, использовавшийся для окраски одежды. Так Ньютон стал отцом семицветной радуги.

Разделение спектра на семь цветов прижилось, и в английском языке появилась следующая запоминалка — Richard Of York Gave Battle In Vain (In — для синего indigo). А со временем об индиго забыли и цветов стало шесть. Американских детей учат шести основным цветам радуги. Английских (немецких, французских, японских) тоже. Но все еще сложнее. Кроме разницы в количестве цветов существует другая проблема — цвета не те. Японцы, как и англичане, уверены, что в радуге шесть цветов. И с радостью вам их назовут: красный, оранжевый, желтый, голубой, синий и фиолетовый. А куда делся зеленый? Никуда, его в японском языке просто нет. Японцы, переписывая китайские иероглифы, иероглиф зеленого цвета потеряли (в китайском языке он есть). Англичане согласятся с японцами по количеству цветов, но никак по составу. У англичан в языке нет голубого цвета. А раз слова нет — то и цвета нет. Американский оранжевый — это отнюдь не наш оранжевый, а зачастую — скорее красный (в нашем понимании). Кстати в случае цвета прически, наоборот, red — это рыжий цвет.

2.5. Необычные радуги

В ходе исследования я узнала, что на земле бывают разные радуги, но чаще всего наблюдается обыкновенная радуга. Известно много других оптических феноменов, которые возникают по похожим причинам или, похоже, выглядят. Рассмотрим, какие бывают радуги.

Лунная (ночная)

Радугу можно увидеть и ночью при свете луны. Лунная радуга (также известная как ночная радуга) — радуга, порождаемая луной. Лунная радуга сравнительно более бледная, чем обычная. Это объясняется тем, что Луна отражает от Солнца меньше света, чем Солнце светит днём. Лунная радуга видна при очень ярком ночном Светиле - Луне. Ночью, когда высоко в темном, обязательно темном, небе висит полная, обязательно полная, луна и при этом напротив луны идет дождь, может посчастливиться увидеть ночную радугу! И она тоже будет казаться нам белой. Хотя на самом деле она разноцветная.

Туманная (белая) радуга

Белая или туманная радуга — радуга, представляющая собой широкую блестящую белую дугу. Туманная радуга появляется при освещении солнечными лучами слабого тумана, состоящего из очень мелких капелек воды. Почему же радуга кажется нам белой? Дело в размере капель, от которых отражаются солнечные лучи. Размеры частичек тумана настолько малы, что отдельные цветные полосы, на которые распадается при преломлении солнечный луч, расходятся в стороны не широким разноцветным веером, а едва-едва раскрывшимся. Краски как бы налагаются друг на друга, и глаз уже не различает цветов, а видит лишь бесцветную светлую дугу - белую радугу. Туманная радуга может появляться и ночью во время тумана, когда на небе яркая луна. Туманная радуга довольно редкое атмосферное явление.

Перевернутая радуга

Перевёрнутая радуга - это явление довольно редкое. В отличие от традиционной радуги, «улыбка на небе» появляется на чистом небосводе, без дождевых туч. Лучи солнца должны освещать под определенным углом тонкую похожую на дымку завесу облаков на высоте 7 - 8 тысяч метров. На подобной высоте перистые облака состоят из крошечных кристаллов льда. Солнечный свет, падая под определённым углом на эти кристаллы, разлагается на спектр и отражается в атмосферу. Перевернутая радуга гораздо ярче обычной радуги, а цвета расположены в обратном порядке, от фиолетового к красному. Но как только порядок из кристаллов нарушается, красочный эффект пропадает, и «улыбка на небе» растворяется.

Двойная радуга

Мы уже знаем, что радуга на небе появляется от того, что лучи солнца проникают сквозь дождевые капли, преломляются и отражаются на другой стороне неба разноцветной дугой. А иногда солнечный луч может соорудить на небе сразу две, три, а то и четыре радуги. Двойная радуга получается, когда световой луч отражается от внутренней поверхности дождевых капель дважды. Первая радуга, внутренняя, всегда ярче второй, внешней, а цвета дуг на второй радуге расположены в зеркальном отражении и менее яркие. Небо между радугами всегда более тёмное, чем другие участки неба. Участок неба между двумя радугами называется полосой Александра. Увидеть двойную радугу - хорошая примета - это к удаче, к исполнению желаний. Так что если вам посчастливилось увидеть двойную радугу, как мне, то поспешите загадать желание, и оно обязательно исполнится.

Зимняя радуга

Самым удивительным является — радуга зимой! Очень это странно и необыкновенно. Трещит мороз, а на бледно-голубом небе, вдруг, появляется радуга. Зимнюю радугу можно наблюдать только зимой, во время сильного мороза, когда холодное Солнце сияет на бледно-голубом небе, а воздух наполнен маленькими кристалликами льда. Солнечные лучи преломляются, проходя сквозь эти кристаллики, как сквозь призму и отражаются в холодном небе разноцветной дугой. Луч солнца проходит через эти кристаллики, преломляется, как в призме, и отражается в небе красивой радугой.

Кольцевая радуга

Как я выше объясняла, радуга сама по себе круглая. Но мы видим лишь её часть в виде дуги. Но при определенных обстоятельствах можно увидеть кольцевую радугу. Это возможно только с большой высоты, например, с самолета.

Округло-горизонтальная или огненная радуга

Округло-горизонтальная или огненная радуга - образуется, когда солнечный свет проходит через легкие перистые облака и возникает только в том случае, когда солнце находится очень высоко в небе. Получается, что загадочный небесный «огонь» рождается изо льда! Ведь перистые облака расположены очень высоко над землей, где в любое время года очень холодно, а потому и состоят они из плоских ледяных кристалликов! Солнечные лучи, проходя сквозь вертикальные грани ледяного кристалла, преломляются и зажигают огненную радугу или округло - горизонтальную дугу, так в науке называется огненная радуга. Огненная радуга относительно редкое и уникальное явление.

Красная

Красная радуга появляется в небе только на закате и является последним аккордом радуги обыкновенной. Иногда она бывает чрезвычайно яркой и остается видна даже через 5-10 минут после захода солнца. При закате, лучи проходят сквозь воздух более длинный путь, а так как показатель преломления воды для более длинноволнового (красного) света меньше, чем для коротковолнового (фиолетового), то красный свет меньше отклоняется при преломлении. Когда Солнце опускается за горизонт, радуга сначала теряет самые короткие фиолетовые волны, они рассеиваются сразу. Потом исчезают синие, голубые, зеленые и желтые волны. Остается самая стойкая - красная дуга.

3. Практическая часть

3.1 Собственные исследования.

Опыты получения радуги в домашних условиях

Я провела несколько опытов получения радуги при искусственном источнике освещения:

Опыт №1: получение радуги в домашних условиях при помощи компакт-диска.

Оборудование: компакт-диск, источник света - фонарик.

Я взяла компакт-диск и «поймав» им свет от фонарика, направила его на стену. Получилась радуга. (Приложение №1, фотографии №1,2)

Опыт №2: получение радуги в домашних условиях при помощи зеркала, воды и фонарика.

Ход опыта:

Наполнила стеклянную ёмкость водой;

Поставила в воду зеркало с наклоном;

Направила свет фонарика на погружённую в воду часть зеркала;

В результате преломления луча в воде и его отражения от зеркала на дверце шкафа возникла радуга (Приложение №1, фотографии №3,4).

Опыт №3 : получение радуги в домашних условиях при помощи стеклянной призмы и фонарика. Опыт разложения света в спектр, при прохождении белого луча света сквозь призму.

Для этого я взяла стеклянный брелок, направила на него белый луч света, полученный от фонарика, и получила изображение радуги на стене. Свет, который казался белым, играл на стене всеми цветами радуги. Эти семицветные, яркие радужные полоски и называют солнечным спектром. Так я повторила опыт Ньютона, но только с искусственным источником света. (Приложение №1, фотографии №5,6)

Вывод : радугу можно получить в домашних условиях даже с помощью искусственного источника света.

Опыт №4: получение белого цвета, вследствие слияния семи цветов спектра, при помощи семицветного диска и дрели.

Если свет состоит из семи цветов, то семь цветов должны дать белый цвет. Я разделила белый круг на 7 частей и раскрасила в цвета радуги. Мы, с моим братом, закрепили на дрели разноцветный круг. Включив дрель, мы увидели, что при вращении разноцветный диск изменил цвет и стал белым (Приложение №1, фотографии № 7,8,9).

Вывод: свет состоит из семи цветов.

Опыт №5: получение радуги при помощи мыльных пузырей.

Я приготовила мыльный раствор и надула мыльный пузырь. На пузыре появилась радуга. Свет, проходя через мыльный пузырь, преломляется и распадается на цвета, в результате появляется радуга. Мыльный пузырь - это призма. (Приложение №1, фотографии № 10,11)

Опыт №6: получение радуги в солнечный день при помощи шланга с водой.

Если солнце ярко светит, есть еще один верный способ сделать радугу. Но для него придется выйти на улицу и взять шланг и подключить его к крану с водой. Теперь остается пережать конец шланга так, чтобы вода при выходе из отверстия шланга мелко распылялась, и направить ее вверх, на солнце. В брызгах воды мы увидим радугу. Радугу можно увидеть около водопадов, фонтанов, на фоне завесы капель, разбрызгиваемых поливальной машиной или полевой поливальной установкой. (Приложение №1, фотография № 12).

Выводы

За время работы над темой: «Как появляется радуга?», я достигла цели моей исследовательской работы. Теперь я знаю причину появления радуги и смогла создать радугу в домашних условиях. Выдвинутая гипотеза, что радуга появляется в природе только в солнечный и дождливый день, оказалась ошибочной. Я выяснила, что радуга может появляться в лунную ночь (без солнца), во время тумана (без дождя), без дождя в солнечный день (перевёрнутая и огненная радуги), а также зимой (без дождя) во время мороза. Конечно, появление радуги в солнечный и дождливый день бывает чаще всего, но не только. Я выяснила, какая существует связь между дождем, солнцем и появлением радуги. Думаю, что я помогла разгадать тайну солнечного луча и дала объяснение радуги, как природного явления. Опытным путём я доказала, что эффект радуги можно получить в домашних условиях и в любое время года. Все выдвинутые задачи выполнены. Теперь я знаю, когда появляется радуга, и как она образуется. Когда вам захочется полюбоваться радугой, надеюсь, что теперь и вы сможете получить радугу домашних условиях. Радуга - удивительное явление природы, можно сказать чудо природы, которое никогда не перестанет нас восхищать.

5. Список литературы

1. И.К. Белкин «Что такое радуга?», Квант. - 1984г. - № 12.

2. В.Л. Булат «Оптические явления в природе» - М.: Просвещение, 1974г.

3. А. Брагин «Обо всем на свете». Серия: Большая детская энциклопедия.

4. Я.Е. Гегузин «Кто творит радугу?» - Квант, 1988г.

5. В.В. Майер, Р. В. Майер «Искусственная радуга». Квант 1988г. - № 6.

6. «Что такое? Кто такой?» - детская энциклопедия, сост. В. С. Шергин, А. И. Юрьев. - М.: АСТ, 2007г.

7. Е. Пермяк «Волшебная радуга», 2008г. Изд.Эксмо

8. Интернет-источники.

Приложение №1

Опыт №1

Фотография №1 Фотография №2

Опыт №2

Фотография №4

Фотография №3

Опыт №3

Фотография №5 Фотография №6

Опыт №4

Фотография №7 Фотография №8 Фотография №9

Опыт№5

Фотография №10 Фотография №11

Опыт №6

Инструкция

Как установил Ньютон, белый световой луч получается в результате взаимодействия лучей разного цвета: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового. Каждый цвет характеризуется определенной длиной волны и частотой колебаний. На границе прозрачных сред скорость и длина световых волн изменяются, частота колебаний остается прежней. Каждый цвет имеет свой собственный коэффициент преломления. Меньше всего от прежнего направления откланяется луч красного цвета, чуть больше оранжевый, затем желтый и т.д. Наибольший коэффициент преломления имеет фиолетовый луч. Если на пути светового луча установить стеклянную призму, то он не только отклонится, но и распадется на несколько лучей разного цвета.

А теперь . В природе роль стеклянной призмы выполняют дождевые капли, с которыми сталкиваются солнечные лучи при прохождении через атмосферу. Поскольку плотность воды больше , световой луч на границе двух сред преломляется и разлагается на составляющие. Далее цветовые лучи движутся уже внутри капли до столкновения с ее противоположной стенкой, которая также является границей двух сред, и, к тому же, обладает зеркальными свойствами. Большая часть светового потока после вторичного преломления будет продолжать движение в воздушной среде за каплями дождя. Некоторая же его часть отразится от задней стенки капли и выйдет в воздушную среду после вторичного преломления на передней ее поверхности.

Процесс этот происходит сразу во множестве капель. Чтобы увидеть радугу, наблюдатель должен стоять спиной к Солнцу и лицом к стене дождя. Спектральные лучи выходят из дождевых капель под разными углами. От каждой капли в глаз наблюдателя попадает только один луч. Лучи, выходящие из соседних капель сливаются, образуя дугу. Таким образом, от самых верхних капель в глаз наблюдателя попадают лучи красного цвета, от тех, что ниже – оранжевого и т.д. Сильнее всего откланяются фиолетовые лучи. Фиолетовая полоска будет нижней. Радугу в форме можно видеть, когда Солнце находится под углом не более чем 42° относительно горизонта. Чем выше поднимается Солнце, тем меньше размеры радуги.

Вообще-то, описанный процесс несколько сложнее. Световой луч внутри капли отражается многократно. При этом может наблюдаться не одна цветовая дуга, а две – радуга первого и второго порядка. Внешняя дуга радуги первого порядка окрашена в красный цвет, внутренняя – в фиолетовый. У радуги второго порядка наоборот. Выглядит она обычно на много бледнее первой, поскольку при многократных отражениях интенсивность светового потока уменьшается.

Значительно реже в небе могут наблюдаться три, четыре и даже пять цветных дуг одновременно. Подобное наблюдали, например, жители Ленинграда в сентябре 1948 года. Это объясняется тем, что радуга может возникать также и в отраженных солнечных лучах. Такие многократные цветовые дуги могут наблюдаться над обширной водной поверхностью. При этом отраженные лучи идут снизу вверх,

Когда я вижу радугу на небе, я всегда радуюсь и шучу про то, что еще поживем. :) Радуга - это сигнал того, что на Земле больше не будет таких масштабных наводнений как Всемирный потоп. По крайней мере, для христианина радуга символизирует именно это.

Как возникла радуга

Иногда кажется, что радуга существовала всегда, однако в Ветхом Завете написано, что радугу сотворил Бог после того, как Всемирный потоп погубил все живое на Земле. Она стала знаком, обещанием семье Ноя и потомкам, всему живому, что больше не будет потопа, истребляющего всякую плоть. Радуга стала символом Завета Бога с человеком.

Для того, чтобы получилась радуга, нужен солнечный свет и капельки воды, именно поэтому радугу можно увидеть:

• после дождя;
• во время тумана;
• на берегу водоема;
• возле фонтана;
• во время полива растений;
• возле водопада.

Что такое радуга с физической точки зрения

Солнечный свет, который нам кажется белым, состоит из световых волн разной длины. Длина волны для каждого цвета разная, от красного цвета (самые длинные волны) до фиолетового - самые короткие. Смешение этих цветов дает белый цвет.

Радуга возникает тогда, когда в каплях воды происходит преломление света. Он преломляется, и человек видит все доступные глазу цвета спектра. Кроме семи известных цветов радуги: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового, есть еще бесчисленное множество оттенков и переходов цвета.

Как отношение к радуге отразилось в языке

Радуга всегда была немного волшебством, сложным и непонятным явлением. В мифологии разных стран есть поверья, связанные с радугой, мифы и легенды. Да и я тоже, будучи современным человеком, знающим природу возникновения радуги, все равно верю, что увидеть ее - хороший знак. Она всегда была символом чего-то доброго, радостного, яркого.

Например, слово «радужный» означает «оптимистичный», «настроенный на успех» - «радужные перспективы», «радужные мечты». Слово «радуга» принято говорить, когда хотят сказать «весь спектр», «вся полнота», например, «радуга чувств», «радуга слов».

Полезно0 0 Не очень

Друзья, вы часто спрашиваете, поэтому напоминаем! 😉

Авиабилеты - сравнить цены от всех авиакомпаний и агентств можно !

Отели - не забываем проверять цены от сайтов бронирования! Не переплачивайте. Это !

Аренда авто - тоже агрегация цен от всех прокатчиков, все в одном месте, идем !

В прошлом году с друзьями совершали восхождение на полуостров Святой нос на Байкале. С утра погода была солнечной, днем стало пасмурно. В середине подъема нас застал ливень. Но мы продолжали идти, надеясь на лучшее. И не зря. Солнце вновь выглянуло, и на небе показалась радуга. Мы восприняли это природное явление как вознаграждение за наши усилия и веру в себя.

Почему появляется радуга

Божественная милость, символ изобилия, сияющее коромысло, лестница в мир иной… Как только не называли радугу древние люди. И ведь, действительно, радуга похожа на какое-то сказочное чудо. Настолько она прелестна. Но увы… Это обычное природное явление, и оно имеет научное объяснение.
Световой луч - вот тот волшебник, который иногда превращается в многоликую радугу. Свет состоит из множества разноцветных частиц. Вперемешку они дают нам белый цвет. После дождя в атмосфере остается туман. Солнце под углом 42 градуса натыкается на эти прозрачные сгустки и разлагается на разные цвета. Мы способны различить только семь из них - зеленый, красный, синий, оранжевый, голубой, фиолетовый, желтый. Именно они и предстают перед нашими глазами после дождя. На самом деле в радуге один цвет плавно переходит в другой. Но эти переходные оттенки для человеческого глаза неуловимы. Радуга бывает разная:

Радуга своими руками

Механизм образования радуги прост. Поэтому в качестве научного эксперимента можно сделать ее дома с детьми с помощью шланга с водой. Можно взять специальный шланг с распылителем, либо зажать горлышко и самостоятельно сделать брызги. Направляем брызги к солнцу. И вуаля! В брызгах появляется радуга.

То же самое можно проделать другим способом. Нужно взять прозрачный стакан с водой и поставить его на подоконник. Невдалеке, на полу, положить лист бумаги. Окно необходимо смочить горячей водой. Солнечные лучи, проходя сквозь стакан с водой, будут распадаться на цвета. Таким образом, на бумаге получиться увидеть радугу. Главное в этом деле - правильно настроить положение стакана и бумаги.

Полезно0 0 Не очень

Комментарии0

Я всегда любила наблюдать за природой и за ее явлениями. Радуга вызывала постоянно у меня восхищение и радость, в то же время оставаясь загадкой. Меня интересовало, как она появляется, почему именно столько цветов в радуге, и почему она дугообразная? Ответы на эти вопросы нашлись и оказались простыми и интересными.

Почему возникает радуга на небе

Луч света состоит из частиц. Эти частицы есть не что иное, как отрезки электромагнитной волны, имеющие разную длину. Они различаются по цвету, однако человек видит их как один луч белого цвета. И когда этот белый свет падает на прозрачную каплю воды, вот тогда уже можно различить несколько разных цветов.

Если лучи света отражаются от капли более двух раз, тогда сразу видно две радуги.

Какие условия необходимы для появления радуги

Для появления радуги необходимы только два фактора - источник света и высокая влажность. А ими в свою очередь могут выступать:

1. Небо после дождя.
2. Подсвеченные лучами солнца капли тумана.
3. Водопады.
4. Берег водоема в солнечную погоду.

Радуга видна только в том случае, когда лучи падают на капли не под прямым углом. При этом источник света должен располагаться за спиной наблюдателя.

Какие еще бывают радуги

Помимо широко известной радуги в виде дуги есть еще и другие разновидности этого явления.

Белая радуга (или туманная) появляется в том случае, если слабый туман освещен солнечными лучами. Такое явление возникает редко.

Огненная радуга выглядит, как светящееся кольцо вокруг солнца. Обычно она возникает благодаря тому, что на содержащиеся в облаках белые кристаллы падает мощный яркий свет.

Лунная радуга возникает ночью, и ее трудно различить. Из-за плохой освещенности и особенностей человеческого глаза она кажется белой. В основном эту радугу хорошо видно в полнолуние.

На самом деле радуга - это круг. Просто его нижняя часть скрывается линией горизонта, а мы видим лишь верхнюю.

Радуга - это просто незабываемое явление, на которое хочется смотреть, не отрывая взгляд. И не думать над законами физики, благодаря которым она возникает.

Полезно0 0 Не очень

Комментарии0

Я, конечно, человек любознательный, но вот желания узнать о том, как появляется радуга , у меня не возникало. До недавнего случая. Я ехала в трамвае и вдруг стала замечать, что другие пассажиры и люди на улице увлеченно смотрят куда-то в небо. Мне же не открывался обзор на объект их внимания, но, когда я вышла из трамвая, увидела самую большую радугу , которую мне только приходилось видеть. Она была такой огромной и такой яркой, и так меня поразила, что тут же возникло желание срочно узнать: «Как такое чудо происходит?» .

Как появляется радуга в природе

Хорошо, что великие умы однажды задались этим вопросом, и теперь не приходиться ломать голову над этой задачей. И мы, в отличие от древних индейцев, уже знаем, что радуга – не дорога, ведущая в мир иной, апростоефизическое явление . Наука объясняет процесс так: радуга – это преломление света и отражение его в каплях воды , которое способствует появлению спектральной дуги.

Мыльный пузырь как наглядное объяснение

Мыльный пузырь . Он прозрачный, как и капля воды. На него упал свет, а точнее - световой луч . В этом луче есть множество цветов , которые нам не видны. Но стоит лучу столкнуться с поверхностью пузыря, он как бы разделится на волны , часть которых оттолкнется от него, а часть проникнет внутрь пузыря. Потом эти обе части встретятся. А дальше произойдет почти жизненная ситуация: если их характеры совпадут, тогда волны усилят друг друга, станут ярче, если не совпадут – ослабнут и поблекнут. Вследствие такого тандема образуются узоры и разноцветные лучи. Вот вам и радуга.

Свет играет таким же образом с каплями в воздухе, и в результате мы видим на небе радугу.

О радуге вне науки

Интересуясь происхождением радуги, я узнала еще кое-что интересное:

• Радуга стала прототипом флага мира , автор которого - Альдо Капитини. Во время войны в Ираке итальянцы вывешивали радужные флаги с балконов, таким образом выражая протест.
• Сначала Исаак Ньютон выделял всего пять цветов радуги. Но позднее, желая провести параллель между цветами спектра и музыкальными нотами, добавил синий и оранжевый.
• Лунный свет тоже может преломляться. Следствие такого процесса – лунная радуга . Свет луны намного слабее солнечного, поэтому человек видит такую радугу в виде белой дуги . Но можно увидеть все её цвета, сделав фото на зеркальный фотоаппарат, применяя длинную выдержку.
• Большинству знакома с детства поговорка: «Каждый охотник желает знать где сидит фазан.», аббревиатура которой помогает не забыть последовательность цветов радуги: красный, оранжевый, желтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.

Но между ними ещё множество переходящих оттенков .

И всё же, когда находишь объяснения таким явлениям, как радуга , хочется их поскорей забыть и продолжить верить в чудо . :)

Полезно0 0 Не очень

Комментарии0

Красный цвет - самая короткая волна, а фиолетовый - самая длинная из видимого спектра. Проходя через границу между воздухом и водой, каждая длина волны света (цвет), меняет свое направление, но по-разному, у каждого свой угол преломления. За счет того, что луч сначала заходит в среду и угол преломления каждого цвета разный, это усиливается тем, что и скорость прохождения через среду у каждого цвета тоже разная. И когда луч выходит из среды и преломляется снова, он уже оказывается 7 разными лучами.

Вот так один луч белого цвета становится семью лучами разных цветов.

Это явление преломления и разделения луча на цвета называется дисперсией .

Радуга бывает первичная , когда свет в капле отражается один раз, и вторичная , когда свет отражается в капле два раза. Во вторичной радуге перевернутый порядок цветов - внешний цвет фиолетовый, а в первичной - красный. Это очень красивое и очень редкое природное явление.

Двойная радуга

В природе существует радуга, состоящая из радуги первого порядка и радуги второго порядка . Между ними есть темная полоса, которая называется полосой Александра, благодаря философу впервые ее описавшему в 200 г. до н.э. - Александру Афродисийскому .

В лабораторных условиях ученым удается получить гораздо большее число радуг - три, четыре и больше. Но вот в природе больше двух радуг еще никто не видел.

Исследователи

Явление радуги интересовало людей с начала времен. Действительно, трудно не заинтересоваться таким зрелищем. С радугой было связано много поверий , и до сих пор, наверное, каждый человек, увидев радугу, чувствует ее, как доброе предзнаменование.

Первыми, кто дал относительно точное объяснение явления радуги был персидский астроном Кутб-ад-дин аш-Ширази (1236-1311). Примерно в то же время объяснение дал немецкий ученый Дитер Фрейбургский . В 1611 году описал свои наблюдения и дал физические объяснения Марк Антоний де Доминис.

И, все же, самое полное объяснение радуги дал Рене Декарт в 1637 году . Позже его дополнил Ньютон в своем трактате "Оптика" , объяснив причины возникновения цветов и появления радуги первого и второго порядков.

В нынешнее время вопрос, как появляется радуга, полностью известен и подтвержден многочисленными опытами. На основании этого явления и исследования других оптических явлений ученые смогли провести немало параллелей и нашли сходные с радугой природные явления , основанные на том же принципе преломления и разделения света.

Проявления дисперсии в природе

1. радуга ;
2. красный закат - это то же разложение света на спектр за счет различного газового состава атмосферы Земли;
3. игра света в бриллиантах наблюдается тоже благодаря дисперсии;
4. радуга на мыльных пузырях и пленках нефти ;
5. гало (радужное круговое сияние вокруг Солнца или Луны, а также оно бывает вокруг уличных фонарей).

Все эти природные явления мы можем наблюдать при определенных условиях - когда есть источник света и среда для его преломления . Маленькие радуги постоянно присутствуют в нашей жизни - будь то лазерный диск или скошенная сторона зеркала, отражающая радугу.

Опыт

Наглядно увидеть процесс превращения света в радугу можно, проведя простой эксперимент. Нужно взять прозрачную посудину, налить туда воды, и положить на дно зеркало. Расположив лист белой бумаги перпендикулярно столу, нужно посвятить фонариком под углом на зеркало так, чтобы отражение оказалось на листе бумаги. Там вы увидите радугу .

Этот опыт очень полезно провести с детьми, попутно рассказав им о природе этого явления.

Полезно0 0 Не очень