Как построить радугу

XII городская межшкольная конференция

“Первые шаги в науку” 
 
 
 
 
 

Секция  “Физика” 
 
 

“ Как  построить радугу”. 
 

Выполнил:

Левандровский Александр

ученик 3 класса

МОУ школа  № 161

Красноглинского района

г. Самары

Научный руководитель:

Филиппова Р.С.

учитель начальных классов. 

Самара,

2010г.

Содержание. 

1.Введение                                                                            стр.2 

2. Основная  часть

• Как появляется разноцветная  радуга?                          стр.4
• Какой бывает радуга?                                                        стр.6
• Кто первым изучил радугу

   и объяснил ее  происхождение?                                          стр.7     

• Откуда появилось это слово?

   Как влияет радуга  на человека?                                      стр.8            

• Получение радуги в домашних условиях                           стр.9                                 

 

3. Заключение                                                                      стр.10

4. Литература                                                                      стр.11

5. Приложение                                                                      стр.12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение.

Сегодня на холодном небе, 
После вечернего дождя, 
Сияла радуга большая, 
Раскрасив листья сентября. 
Казалось – что это такое? 
Всегда на ней одни цвета, 
Но с каждым разом ощущенья 
Приносит новые она.

Бывает, что приносит радость, 
Бывает, навевает грусть, 
Бывает радуга тщеславна, 
Горда бывает – ну и пусть! 
Любовь к дождю осталась с детства, 
Ведь если мокро – не  беда, 
Есть радуга, воды ребёнок, 
Любовь к ней будет жить всегда. 

     Каждый  человек хотя бы раз в жизни  любовался радугой. Она так красива, что о ней сложены стихи, песни, легенды.

     Однажды, мы всей семьей собрались на дачу. Неожиданно начался дождь. Все огорчились, потому что пришлось возвращаться назад. Но, вдруг дождь прекратился, выглянуло солнце, и на небе появилась радуга. Нам сразу стало весело. Я долго потом вспоминал об этом и пытался понять: как и откуда она появляется, почему она разноцветная, а цветов всего семь, а не девять. С этими вопросами я обратился к маме, и мы решили вместе найти на них ответы. А еще мне захотелось повторить это чудо в домашних условиях. Это и стало целью моей работы.

     Передо  мной встала задача – найти ответы на следующие вопросы:

• Как появляется такая разноцветная радуга?
• Какой она бывает?
• Откуда появилось это слово и что знают ученые о радуге?
• Можно ли получить радугу в домашних условиях?

Основная  часть. 

Как появляется разноцветная радуга? 

     Радуга  возникает в небе после дождя и обращает на себя всеобщее внимание.  Она выглядит как огромные разноцветные ворота, появившиеся в небе. Кто же так быстро и красиво построил их?

     Это луч солнца и дождевые капли. Ведь радуга – это и есть солнечный луч. Он проходит через дождевые капли, преломляется и отражается на другой стороне неба в виде огромной разноцветной дуги.

     Дело  в том, что солнечный луч вовсе  не белый. Он состоит из семи основных цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Когда эти цвета смешаны вместе, луч солнца кажется бесцветным. Но когда лучик проходит через дождевую каплю — каждый цвет ложится отдельно, и мы видим на небе разноцветные полоски.

     Мне захотелось самому это проверить. Я сделал круг с отверстием посредине, нарисовал на нем все цвета радуги и насадил этот круг на ось (рис. 1).  Когда я начал быстро его вращать, из разноцветного круг стал одноцветным, потому что цвета при вращении смешались.  
 
 
 
 
 

     Я узнал, что предмет, который может разложить луч света на его части, называется призмой (рис. 2). Образуемые цвета создают полоску из цветных линий, которая называется спектр. Радуга и есть большой изогнутый спектр. Она образовались при разложении луча света в капельках дождя. В данном случае капли играют роль призмы. Думаю, все видели каплю, которая срывается с отверстия крана умывальника, поэтому все согласятся, что она похожа на призму. А дождь это миллионы таких капелек. Дождь усеивает все небо маленькими призмами, а солнечный свет, проходя через них, расщепляется на спектр.

   Причем, каждый цвет преломляется по-разному - меньше всего отклоняется от своего первоначального направления красный, а больше всего - фиолетовый.  Именно поэтому наружный край дуги обычно красный, а внутренний – фиолетовый. Посередине располагаются остальные цвета - оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий. Их последовательность всегда одинакова - у каждого цвета свое строго закрепленное за ним место. А запомнить ее очень легко.  Для удобства можно использовать фразу: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан».  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Какой бывает радуга? 

     Увидеть радугу можно чаще всего после ливней, называемых в народе «грибными» дождями. Она появляется только если солнце и дождь расположены в разных частях неба. Чтобы увидеть ее нужно находиться строго между солнцем и дождем. При этом Солнце, наблюдатель и центр радуги должны быть на одной прямой (рис. 3). Когда Солнце поднимается высоко над горизонтом, центр радуги опускается все ниже и ниже. Поэтому мы видим радугу, чаще всего, утром или ранним вечером.

     Если  смотреть на радугу с земли, она будет  казаться дугой. При наблюдении с высокой горы или с самолета радуга может иметь вид полной окружности.

     Радуга, которая возникает после дождя  – это первичная радуга. (рис. 4). Выше первой в небе возникает вторая, менее яркая дуга . В ней цветные полосы располагаются в обратном порядке. Очень редко, но все-таки случается, когда на небе можно одновременно видеть три радуги.

     Мало  кому известно, но существует и ночная радуга (рис. 4). Ночью, когда заканчивается дождь, радуга может возникнуть от лучей Солнца, отражаемых Луной. Конечно, она не такая яркая, как днем, но видно ее замечательно. Так как лунный свет представляет собой отраженный солнечный, то цвета радуги почти совпадают.

       В зимнее время радуга возникает очень редко, но по своей красочности и живописности она отличается от всех остальных. Очень это странно и необыкновенно. Трещит мороз, сияет холодное зимнее солнце, а в воздухе парят крохотные кристаллики льда, отражающие радугу!  

     Кто первым изучил радугу и объяснил ее происхождение?  

     Объяснение  радуги впервые дал в 17 веке французский  физик Рене Декарт (рис. 7). Он объяснил радугу на основании законов преломления и отражения света. В то время еще не было открыто явление разложение белого света в спектр. Поэтому радуга Декарта была белой.

     Хотя  известно, что спектр радуги бесконечен, обычно в нем выделяют семь цветов. Английский ученый Ньютон первым разгадал, что солнечный луч многоцветный (рис. 8). Это было замечательное открытие. Считают, что именно он первым выбрал число семь. Позже, Ньютон дополнил теорию Декарта, объяснив, как преломляются цветные лучи в каплях дождя. Таким образом, “Декарт повесил радугу в нужном месте на небосводе, а Ньютон расцветил ее всеми красками спектра”…(А. Фрайзер) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Откуда  появилось это  слово? Как влияет радуга на человека?

      

     Когда я стал интересоваться, откуда появилось слово радуга, я узнал, что в 17-18 веках слово радуга произносилось как «райдуга». Исследователи языка считают, что это слово произошло от слияния слов «рай» и «дуга». Кроме того, возможно, слово radoga произошло от старославянского корня radъ, который означает радость.

     С давних времен она символизирует  преображение, мост между мирами. У всех славян существует верование в то, что радуга выпивает воду из моря, реки, озера подобно змею. Его дугообразный хвост сияет чудесными красками. Во многих культурах радуга является знаком любви Бога к людям. Ее воспринимают как божественный знак благополучия и благодати.

     Психологи хорошо знают, что радуга оказывает большое влияние на настроения человека. Вид радуги создает гармонию в пространстве и в отношениях людей. Достаточно просто увидеть ее изображение в помещении, как наступает умиротворение и спокойствие, затихают ссоры и конфликты, у всех присутствующих улучшается настроение. Если назревает ссора, психологи советуют представить радугу между соперниками, и ссора утихнет. 
 
 
 
 
 

Получение радуги в домашних условиях 

     Чтобы доказать, что радугу можно получить в домашних условиях, я провел несколько опытов.

     Опыт  первый.

     Оборудование: прозрачная трехгранная призма.

     Я рассматривал сквозь призму предметы белого цвета, они выглядели цветными. С помощью призмы я получил изображение радуги на стене. Для этого я “поймал” призмой луч от фонаря. Таким образом, получил радугу в «домашних» условиях И.Ньютон.

     Опыт  второй

     Оборудование: мыльный раствор, полая трубка.

     Я надул мыльный пузырь. Повернул его так, чтобы на поверхность падал луч фонаря. Шар “заиграл” всеми цветами радуги.

     Он  очень прост в исполнении.

     Опыт  третий

     Оборудование: таз, до краев наполненный водой; зеркальце, установленное в воде под углом 25°; источник света (фонарь или настольная лампа).

     Я взял таз с водой и опустил в него зеркало. Зеркало нуждается в подставке, так как угол между ним и поверхностью воды должен составлять 25°. Зеркальцем «поймал» луч света, в результате преломления луча в воде и его отражения от зеркала на стене или на потолке возникла радуга.

     Опыт  четвертый

     Оборудование: компьютерный диск, источник света.

     Я направлял на компьютерный диск луч от фонаря под углом 25°. Когда  диск «поймал» луч света, в результате преломления луча  на стене или на потолке возникла радуга. 

        Выводы. 

       По полученным результатам, я  пришел к выводам, что:

1. причиной возникновения радуги является преломление и расщепление солнечного света в каплях воды и отражение этого света на небе.
2. получение и наблюдение радуги в домашних условиях оказалось возможным.

 

     Заключение. 

     Мне удалось получить радугу в домашних условиях. Эксперимент прошел удачно, и я мог любоваться этой красотой дома

     Радуга  – удивительное природное явление, которое никого не оставляет равнодушным, вызывает радость, восторг, восхищение.