واقعا چه رنگین کمانی است. پدیده شگفت انگیز طبیعت - رنگین کمان-قوس

رنگین کمان یکی از جادویی ترین و زیباترین پدیده هایی است که می توانیم در طبیعت مشاهده کنیم. وقتی بچه بودیم، او ما را با ظاهر معجزه آسای خود به معنای واقعی کلمه از هیچ جا مسحور کرد رنگ های روشن. این بسیار مرموز است، اما علم به اندازه کافی این پدیده را بررسی کرده است. اگر می خواهید همه چیز را در مورد رنگین کمان به کودکان خود بگویید، باید این مقاله را بخوانید.

رنگین کمان چیست؟

رنگین کمان پدیده خاصی است که در طبیعت زمانی رخ می دهد که از یک طرف بارانی و از طرف دیگر آفتابی باشد. از یک قوس تشکیل شده است که هفت رنگ را در آسمان تشکیل می دهد، یعنی بنفش، سبز، آبی، نارنجی، زرد، نیلی و قرمز.

این ضرب المثل را به خاطر دارید: "هر شکارچی می خواهد بداند قرقاول کجا می نشیند"؟ هر کلمه از این عبارت با حرفی شروع می شود که یکی از رنگ ها را نشان می دهد. آن را با فرزندان خود یاد بگیرید، آنها بسیار علاقه مند خواهند شد. بنابراین، هنگامی که نور خورشید، در حال شکست، از کوچکترین قطرات باران عبور می کند، یک رنگین کمان ظاهر می شود.

مکانیسم این پدیده چیست؟

توضیح ساده برای ظهور رنگین کمان در آسمان این است که ما معمولا نور خورشید را می بینیم. نور سفیدی که از یک ستاره بزرگ به سیاره ما برخورد می کند منظومه شمسی- در واقع، پس از آن سیستم نامگذاری شده است. البته این خورشید است. این نور از رنگ های مختلفی تشکیل شده است، اما تا زمانی که در یک جهت حرکت کند، سفید به نظر می رسد.

با این حال، در طول باران، میلیون‌ها قطره باعث می‌شوند رنگ‌های موجود در نور سفید از هم جدا شوند و از طریق آنها شکسته شوند. هر قطره باران در واقع رنگین کمان خود را ایجاد می کند، اما وقتی تعداد آنها زیاد باشد، رنگین کمان به اندازه ای بزرگ می شود که می توانیم آن را با چشم غیر مسلح ببینیم.

در اینجا چند واقعیت جالب در مورد رنگین کمان وجود دارد:

ما هر آنچه در مورد این پدیده می دانیم به شما گفته ایم. در حال حاضر شما با انواع و اقسام مسلح هستید حقایق جالبو آماده برای هر گونه سوال کودکان در مورد رنگین کمان. حتی سخت ترین ها.

کار تحقیقاتی

دو نفر که کنار هم ایستاده اند هر کدام رنگین کمان خود را می بینند! زیرا در هر لحظه رنگین کمان با انکسار پرتوهای خورشید در قطرات جدید و جدید شکل می گیرد. قطرات باران می بارد. محل سقوط قطره توسط دیگری اشغال می شود و موفق می شود پرتوهای رنگی خود را به رنگین کمان بفرستد و به دنبال آن قطره بعدی و غیره.

تهیه شده توسط: یولیا پولوزوا، آناستازیا استژکینا، النا کیمینا

مشاور علمی: Zaporozhtseva Olga Ivanovna (مدرس فیزیک)

S. Losevo 2015

محتوا

1. معرفی ……………………………………………………………………………………………….

2. رنگین کمان چیست، تاریخچه تحقیق…………………………………………………………………

3. رنگین کمان در اساطیر و دین …………………………………………………………………………

4. سابقه تحقیق……………………………………………………………………………………

5. فیزیک رنگین کمان………………………………………………………………………………………

5.1 رنگین کمان از کجا می آید؟ شرایط مشاهده………………………………………………….

5.2 چرا رنگین کمان به شکل کمان ……………………………………………………………………………………

5.3. رنگ آمیزی رنگین کمان و رنگین کمان ثانویه ……………………………………………………………………

5.4. علت رنگین کمان شکست و پراکندگی نور است ……………………………………………………………………..

5.4.1 آزمایشات نیوتن……………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.4.2 "نیوتن" در یک قطره……………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.4.3. طرح تشکیل رنگین کمان………………………………………………………………………

6. رنگین کمان های غیرمعمول…………………………………………………………………………………………………………………………………

7. رنگین کمان و اصطلاحات مرتبط……………………………………………………………………

1. معرفی

یک بار، با حضور در طبیعت، یک پدیده نسبتاً زیبا را مشاهده کردیم - یک رنگین کمان. زیبایی این پدیده به سادگی ما را مجذوب خود کرد. ما نظرسنجی های زیادی داشتیم که بعداً در پروژه خود فرموله کردیم.

اهداف پروژه:

درک چگونگی تشکیل یک رنگین کمان.

چرا همیشه در یک زاویه تشکیل می شود؟

چرا رنگین کمان شبیه کمان است؟

رنگین کمان: اصلی و جانبی. تفاوت در چیست؟

چرا نام اسحاق نیوتن در دنیای علم با رنگین کمان گره خورده است؟

و به این ترتیب تحقیقات ما آغاز شد.

2. رنگین کمان چیست

رنگین کمان اصلا یک جسم نیست، بلکه یک پدیده نوری است. این پدیده به دلیل شکست پرتوهای نور در قطرات آب و همه اینها فقط در هنگام باران رخ می دهد. یعنی رنگین کمان یک شی نیست، بلکه فقط یک بازی نور است. اما چه بازی زیبایی باید بگویم!

در واقع، قوس آشنا برای چشم انسان تنها بخشی از یک دایره چند رنگ است. کل آن است یک پدیده طبیعیفقط می توان از هواپیما، و حتی پس از آن تنها با درجه کافی از مشاهده مشاهده کرد

اولین مطالعات در مورد شکل رنگین کمان در قرن هفدهم توسط فیلسوف و ریاضیدان فرانسوی رنه دکارت انجام شد. برای این کار، دانشمند از یک توپ شیشه ای پر از آب استفاده کرد، که این امکان را برای تصور اینکه چگونه اشعه خورشید در یک قطره باران منعکس می شود، شکسته می شود و در نتیجه قابل مشاهده می شود.

برای به خاطر سپردن ترتیب رنگ ها در رنگین کمان (یا طیف)، خاص هستند ساده عبارات - در آنها حروف اول با حروف اول نام رنگ مطابقت دارد:

به akدر باره یک بارو و به -دبلیو فونارجی قلعبا شکستاف اونار

به هردر باره hotnikو میکنددبلیو natجی deبا می روداف اذان

آنها را به خاطر بسپارید - و در هر زمان می توانید به راحتی رنگین کمان بکشید!

اولین کسی که ماهیت رنگین کمان را توضیح داد این بودارسطو . او تعیین کرد که "رنگین کمان یک پدیده نوری است، نه یک جسم مادی."

توضیح ابتدایی پدیده رنگین کمان در اوایل سال 1611 توسط A. de Dominy در کار خود "De Radiis Visus et Lucis" ارائه شد، سپس توسط دکارت ("Les météores"، 1637) و به طور کامل توسط نیوتن در کتاب خود توسعه یافت. "اپتیک" (1750).

رنگین کمان از یک قطره ضعیف است و در طبیعت نمی توان آن را جداگانه دید، زیرا قطرات زیادی در پرده باران وجود دارد. رنگین کمانی که در آسمان می بینیم از هزاران قطره تشکیل شده است. هر قطره یک سری قیف رنگی تو در تو (یا مخروط) ایجاد می کند. اما از یک قطره تنها یک پرتو رنگی وارد رنگین کمان می شود. چشم ناظر نقطه مشترکی است که در آن پرتوهای رنگی از قطرات زیادی قطع می شود. به عنوان مثال، تمام پرتوهای قرمز رنگی که از قطره های مختلف خارج می شوند، اما در یک زاویه و به چشم ناظر برخورد می کنند، یک کمان قرمز رنگین کمان را تشکیل می دهند. تمام پرتوهای نارنجی و رنگی دیگر نیز کمان تشکیل می دهند. بنابراین رنگین کمان گرد است.

3. رنگین کمان در اساطیر و دین

مردم از دیرباز به ماهیت این زیباترین پدیده طبیعی فکر کرده اند. بشریت رنگین کمان را با باورها و افسانه های بسیاری مرتبط کرده است. که در اساطیر یونان باستانبرای مثال رنگین کمان جاده ای است بین زمین و آسمان که در آن پیام آور بین دنیای خدایان و دنیای مردم به نام ایریدا راه می رفت. در چین اعتقاد بر این بود که رنگین کمان یک اژدهای آسمانی است، اتحاد بهشت ​​و زمین. در افسانه ها و افسانه های اسلاو، رنگین کمان به عنوان یک پل آسمانی جادویی در نظر گرفته می شد که از آسمان به زمین پرتاب می شد، جاده ای که در آن فرشتگان از بهشت ​​فرود می آیند تا از رودخانه ها آب بکشند. این آب را در ابرها می ریزند و از آنجا به صورت باران حیات بخش می بارد.

افراد خرافاتی معتقد بودند که رنگین کمان نشانه بدی است. آنها معتقد بودند که ارواح مردگان در امتداد رنگین کمان به دنیای دیگر می روند و اگر رنگین کمان ظاهر شود به معنای مرگ قریب الوقوع کسی است.

البته از زمان های قدیم مردم سعی در توضیح رنگین کمان داشته اند. به عنوان مثال، در آفریقا اعتقاد بر این بود که رنگین کمان یک مار بزرگ است که به طور دوره ای از فراموشی می خزد تا اعمال تاریک خود را انجام دهد. با این حال، توضیحات قابل درک در مورد این معجزه نوری تنها در اواخر قرن هفدهم می تواند ارائه شود. سپس رنه دکارت معروف کم کم زندگی کرد. او اولین کسی بود که توانست انکسار پرتوها را در یک قطره آب شبیه سازی کند. دکارت در تحقیقات خود از یک توپ شیشه ای پر از آب استفاده کرد. با این حال تا آخر نتوانست راز رنگین کمان را توضیح دهد. اما نیوتن که این توپ را با یک منشور جایگزین کرد، موفق شد یک پرتو نور را به یک طیف تجزیه کند.

خلاصه:

رنگین کمان پلی است که (دنیای مردم) و (دنیای خدایان) را به هم متصل می کند.

در هند باستان - کمان، خدای رعد و برق و رعد و برق.

ب - راه، رسولان بین عوالم خدایان و مردم.

طبق افسانه ها، رنگین کمان مانند مار از دریاچه ها، رودخانه ها و دریاها آب می نوشد و سپس باران می بارد.

گلدانی از طلا را در محلی که رنگین کمان با زمین برخورد کرده است پنهان می کند.

طبق باورهای رایج، اگر از رنگین کمان عبور کنید، می توانید جنسیت خود را تغییر دهید.

رنگین کمان بعدها به عنوان نماد بخشش بشر ظاهر شد و نماد اتحاد (در زبان عبری - بریت) خدا و بشر (در شخص نوح) است که طوفان دیگر هرگز رخ نخواهد داد. (فصل عبری)

4. تاریخچه تحقیقات رنگین کمان

منجم ایرانی (1236-1311) و شاید شاگرد او (1260-1320) ظاهراً اولین کسی بود که توضیح نسبتاً دقیقی از این پدیده ارائه کرد.

تصویر فیزیکی کلی رنگین کمان در کتاب De radiis visus et lucis in vitris perspectivis et iride توضیح داده شده است. بر اساس مشاهدات تجربی، او به این نتیجه رسید که رنگین کمان در نتیجه انعکاس از سطح داخلی قطره باران و شکست مضاعف - هنگام ورود به قطره و خروج از آن به دست می آید.

او توضیح کامل تری از رنگین کمان در سال در اثر «شهاب ها» در فصل «درباره رنگین کمان» ارائه کرده است.

اگرچه طیف چند رنگی رنگین کمان پیوسته است، اما 7 رنگ در آن وجود دارد. اعتقاد بر این است که او اولین کسی بود که عدد 7 را انتخاب کرد که این عدد معنای خاصی (به دلایل یا دلایل) داشت. علاوه بر این، او ابتدا تنها پنج رنگ قرمز، زرد، سبز، آبی و بنفش را متمایز کرد که در مورد آنها در اپتیک خود نوشت. در مقیاس موسیقی، نیوتن به پنج رنگ فهرست شده دو رنگ دیگر از طیف اضافه کرد.

5. فیزیک رنگین کمان

5.1. رنگین کمان از کجا می آید؟ شرایط مشاهده

رنگین کمان فقط قبل یا بعد از باران دیده می شود. و تنها در صورتی که همزمان با باران، خورشید ابرها را بشکند، آنگاه که خورشید حجاب باران باریدنی را روشن کند و ناظر بین خورشید و باران باشد. چه اتفاقی می افتد؟ پرتوهای خورشید از میان قطرات باران می گذرد. و هر یک از این قطرات مانند یک منشور عمل می کند. یعنی نور سفید خورشید را به اجزای آن تجزیه می کند - پرتوهای قرمز، نارنجی، زرد، سبز، عمیق، آبی و رنگ بنفش. علاوه بر این، قطرات نور رنگ های مختلف را به روش های مختلف منحرف می کنند، در نتیجه نور سفید به یک نوار چند رنگ تجزیه می شود که به آن می گویند.طیف .

فقط زمانی می توانید رنگین کمان را ببینید که مستقیماً بین خورشید (باید پشت سر شما باشد) و باران (باید در مقابل شما باشد) قرار بگیرید. وگرنه رنگین کمان را نخواهی دید!

گاهی اوقات، بسیار به ندرت، رنگین کمان در شرایط مشابه و زمانی که یک ابر بارانی توسط ماه روشن می شود مشاهده می شود. همین پدیده رنگین کمان گاهی اوقات هنگامی که خورشید غبار آبی را که در هوا در نزدیکی چشمه یا آبشار حمل می شود روشن می کند، مشاهده می شود. هنگامی که خورشید با ابرهای روشن پوشیده می شود، اولین رنگین کمان گاهی کاملاً بی رنگ به نظر می رسد و به صورت یک کمان سفید رنگ، روشن تر از پس زمینه آسمان ظاهر می شود. چنین رنگین کمانی سفید نامیده می شود.

مشاهدات پدیده رنگین کمان نشان داده است که کمان های آن نمایانگر بخش های منظم دایره هایی است که مرکز آن همیشه روی خطی قرار دارد که از سر ناظر و خورشید می گذرد. زیرا در نتیجه مرکز رنگین کمان در بالا است خورشید ایستادهدر زیر افق قرار دارد، ناظر فقط بخش کوچکی از قوس را می بیند. هنگام غروب و طلوع خورشید، زمانی که خورشید در افق است، رنگین کمان به صورت نیم قوس دایره ای ظاهر می شود. از بالای کوه های بسیار بلند، بالون هوای گرمشما می توانید رنگین کمان را به شکل بیشتر قوس دایره ای ببینید، زیرا در این شرایط مرکز رنگین کمان بالای افق مرئی قرار دارد.

نتیجه گیری: رنگین کمان تنها زمانی ظاهر می شود که شرایط مناسب برای آن ایجاد شود. نور خورشید باید به پشت شما بتابد و قطرات باران باید جایی جلوتر بریزند. (از آنجایی که رنگین کمان برای شکل گیری نیاز به نور شدید خورشید دارد، این بدان معنی است که بارش باران قبلاً حرکت کرده یا حتی از آنجا گذشته است و شما با آن روبرو هستید.)

5.2. چرا رنگین کمان شبیه کمان است؟

چرا رنگین کمان نیم دایره است؟ مردم برای مدت طولانی این سوال را می پرسند. در برخی از افسانه های آفریقایی، رنگین کمان مار است که زمین را به صورت حلقه ای احاطه کرده است. اما اکنون می دانیم که رنگین کمان یک پدیده نوری است - نتیجه شکست پرتوهای نور در قطرات آب در هنگام باران. اما چرا رنگین کمان را به شکل کمان می بینیم و مثلاً به شکل یک نوار رنگی عمودی نمی بینیم؟

در اینجا قانون شکست نوری اجرا می شود که در آن پرتو با عبور از یک قطره باران که در موقعیت خاصی در فضا قرار دارد، دچار شکست 42 برابری شده و دقیقاً به شکل دایره برای چشم انسان قابل مشاهده می شود. در اینجا فقط بخشی از این دایره است که شما به مشاهده آن عادت دارید.

شکل رنگین کمان با شکل قطرات آبی که نور خورشید در آن شکسته می شود تعیین می شود. و قطرات آب کم و بیش کروی (گرد) هستند. با عبور از قطره و شکسته شدن در آن، پرتوی از نور سفید خورشید به مجموعه ای از قیف های رنگی تبدیل می شود که یکی در دیگری رو به روی ناظر قرار می گیرد. قیف بیرونی قرمز است، نارنجی در آن قرار می گیرد، زرد، سپس سبز می شود و غیره که با بنفش داخلی ختم می شود. بنابراین، هر قطره یک رنگین کمان کامل را تشکیل می دهد.

البته رنگین کمان از یک قطره ضعیف است و در طبیعت نمی توان آن را جداگانه دید، زیرا قطرات زیادی در پرده باران وجود دارد. رنگین کمانی که در آسمان می بینیم از هزاران قطره تشکیل شده است. هر قطره یک سری قیف رنگی تو در تو (یا مخروط) ایجاد می کند. اما از یک قطره تنها یک پرتو رنگی وارد رنگین کمان می شود. چشم ناظر نقطه مشترکی است که در آن پرتوهای رنگی از قطرات زیادی قطع می شود. به عنوان مثال، تمام پرتوهای قرمز رنگی که از قطره های مختلف خارج می شوند، اما در یک زاویه و به چشم ناظر برخورد می کنند، یک کمان قرمز رنگین کمان را تشکیل می دهند. تمام پرتوهای نارنجی و رنگی دیگر نیز کمان تشکیل می دهند. بنابراین رنگین کمان گرد است.

رنگین کمان یک طیف منحنی عظیم است. برای یک ناظر روی زمین، رنگین کمان معمولاً شبیه یک قوس است - بخشی از یک دایره، و هر چه ناظر بالاتر باشد، رنگین کمان پرتر است. از کوه یا هواپیما هم می توانید دایره کامل را ببینید!

جالب است بدانید که دو نفر که در کنار هم ایستاده اند و رنگین کمان را مشاهده می کنند، هر کدام آن را به شیوه خود می بینند! همه اینها به این دلیل است که در هر لحظه از تماشا، یک رنگین کمان به طور مداوم در قطرات جدید آب تشکیل می شود. یعنی یک قطره می افتد و قطره دیگری به جای آن ظاهر می شود. همچنین ظاهر و رنگ رنگین کمان به اندازه قطرات آب بستگی دارد. هرچه قطرات باران بزرگتر باشد، رنگین کمان روشن تر خواهد بود. شدیدترین رنگ در رنگین کمان قرمز است. اگر قطره ها کوچک باشند، رنگین کمان با رنگ نارنجی برجسته در لبه پهن تر می شود. باید بگویم که ما طولانی ترین طول موج نور را قرمز و کوتاه ترین را به عنوان بنفش درک می کنیم. این نه تنها در مورد مشاهده رنگین کمان، بلکه به طور کلی در مورد همه چیز و همه افراد صدق می کند. یعنی اکنون می توانید به صورت هوشمندانه در مورد وضعیت، اندازه و رنگ رنگین کمان و همچنین سایر اشیاء قابل مشاهده با چشم انسان اظهار نظر کنید.

دو نفر که کنار هم ایستاده اند هر کدام رنگین کمان خود را می بینند! زیرا در هر لحظه رنگین کمان با انکسار پرتوهای خورشید در قطرات جدید و جدید شکل می گیرد. قطرات باران می بارد. محل سقوط قطره توسط دیگری اشغال می شود و موفق می شود پرتوهای رنگی خود را به رنگین کمان بفرستد و به دنبال آن قطره بعدی و غیره.

نوع رنگین کمان نیز به شکل قطره ها بستگی دارد. هنگام سقوط در هوا، قطرات بزرگ صاف می شوند و کروی خود را از دست می دهند. هرچه صاف شدن قطرات قوی تر باشد، شعاع رنگین کمان کوچکتر است.

گروهی از پدیده های نوری به نام هاله وجود دارد. آنها در اثر شکست پرتوهای نور توسط کریستال های یخ کوچک در ابرهای سیروس و مه ایجاد می شوند. اغلب هاله ها در اطراف خورشید یا ماه تشکیل می شوند. در اینجا نمونه ای از چنین پدیده ای وجود دارد - رنگین کمان کروی در اطراف خورشید:

در واقع رنگین کمان یک نیم دایره نیست، بلکه یک دایره است. فقط این است که ما آن را به طور کامل نمی بینیم، زیرا مرکز دایره رنگین کمان در همان خط چشم ما قرار دارد. به عنوان مثال، از یک هواپیما می توانید یک رنگین کمان کامل و گرد را ببینید، اگرچه این بسیار نادر است، زیرا در هواپیما معمولاً به همسایگان زیبا نگاه می کنند یا در حین بازی AngryBirds همبرگر می خورند. پس چرا رنگین کمان به شکل یک نیم دایره است؟ همه اینها به این دلیل است که قطرات باران که رنگین کمان را تشکیل می دهند، توده های آب با سطح گرد هستند. نوری که از همین قطره بیرون می آید، سطح آن را منعکس می کند. این تمام راز است.

نتیجه گیری: نوع رنگین کمان به شکل قطره ها نیز بستگی دارد. هنگام سقوط در هوا، قطرات بزرگ صاف می شوند و کروی خود را از دست می دهند. هرچه صاف شدن قطرات قوی تر باشد، شعاع رنگین کمان کوچکتر است. قوس رنگین کمان فقط بخشی از دایره نور است که در مرکز بخش مشاهده آن ناظر قرار دارد، یعنی شما . و هر چه بالاتر بایستید، رنگین کمان کاملتر می شود

نوع رنگین کمان - عرض کمان ها، وجود، مکان و روشنایی تن رنگ های فردی، موقعیت کمان های اضافی - بسیار به اندازه قطرات باران بستگی دارد. هرچه قطرات باران بزرگتر باشد، رنگین کمان باریکتر و روشن تر است. مشخصه قطرات بزرگ وجود رنگ قرمز اشباع شده در رنگین کمان اصلی است. تعداد زیادی کمان اضافی نیز دارای رنگ های روشن هستند و مستقیماً بدون شکاف به رنگین کمان های اصلی نزدیک می شوند. هرچه قطرات کوچکتر باشد، رنگین کمان با لبه نارنجی یا زرد رنگین کمان پهن تر و محوتر می شود. کمان های اضافی هم از یکدیگر و هم از رنگین کمان های اصلی دورتر هستند. بنابراین، با ظاهر رنگین کمان، می توان تقریباً اندازه قطرات بارانی را که این رنگین کمان را تشکیل داده اند، تخمین زد.

5.3 رنگین کمان و رنگین کمان ثانویه

رنگ حلقه رنگین کمان ناشی از شکست نور خورشید در قطرات کروی باران، انعکاس آنها از سطح قطرات و همچنین پراش (از لاتین diffractus - شکسته) و تداخل (از لاتین inter-mutual و ferio - hit) است. پرتوهای منعکس شده با طول موج های مختلف

گاهی اوقات می توانید رنگین کمان دیگری را در اطراف رنگین کمان اول ببینید. این یک رنگین کمان ثانویه است که در آن نور دو بار در قطره منعکس می شود. در رنگین کمان ثانویه، ترتیب "معکوس" رنگ ها در بیرون بنفش و در داخل قرمز است:

قوس داخلی، که اغلب قابل مشاهده است، از لبه بیرونی قرمز، از داخل بنفش است. بین آنها به ترتیب معمول طیف خورشیدی رنگهای: (قرمز)، نارنجی، زرد، سبز، آبی و بنفش است. قوس دوم که کمتر مشاهده می‌شود بالای قوس اول قرار دارد، معمولاً رنگ‌های ضعیف‌تری دارد و ترتیب رنگ‌ها در آن برعکس است. قسمتی از آسمان در داخل قوس اول معمولاً بسیار روشن به نظر می رسد، بخشی از آسمان در بالای قوس دوم کمتر روشن به نظر می رسد در حالی که فضای حلقوی بین قوس ها تاریک به نظر می رسد. گاهی اوقات، علاوه بر این دو عنصر اصلی رنگین کمان، کمان های اضافی مشاهده می شود که نشان دهنده نوارهای فازی کم رنگی است که با قسمت بالایی لبه داخلی رنگین کمان اول و کمتر اوقات قسمت بالایی لبه بیرونی رنگین کمان دوم را نشان می دهد.

گاهی اوقات می توانید رنگین کمان دیگری را در اطراف رنگین کمان اول ببینید. این یک رنگین کمان ثانویه است که در آن نور دو بار در قطره منعکس می شود. در رنگین کمان ثانویه، ترتیب "معکوس" رنگ ها در خارج و قرمز در داخل است. شعاع زاویه ای رنگین کمان ثانویه 50-53 درجه است. آسمان بین دو رنگین کمان معمولاً رنگ تیره تری دارد.

در کوه ها و جاهای دیگر که بسیار است هوای تازهرنگین کمان سوم را می توان مشاهده کرد (شعاع زاویه ای حدود 60 درجه).

تاری و تار شدن رنگ های رنگین کمان با این واقعیت توضیح داده می شود که منبع روشنایی یک نقطه نیست، بلکه کل سطح - خورشید است، و رنگین کمان های تیزتر جداگانه ای که توسط نقاط منفرد خورشید تشکیل شده اند روی یکدیگر قرار می گیرند. اگر خورشید از میان پرده ای از ابرهای نازک بتابد، آنگاه منبع نورانی ابری است که خورشید را به مدت 2 تا 3 درجه احاطه کرده است و نوارهای رنگی منفرد آنچنان روی یکدیگر قرار می گیرند که چشم دیگر رنگ ها را تشخیص نمی دهد، بلکه فقط یک رنگ بی رنگ را می بیند. قوس سبک -سفید رنگين كمان.

از آنجایی که قطرات باران با نزدیک شدن به زمین افزایش می‌یابد، رنگین‌کمان‌های اضافی تنها زمانی به وضوح قابل مشاهده هستند که نور در لایه‌های بلند پرده باران، یعنی در ارتفاع کم خورشید و فقط در قسمت‌های بالایی رنگین‌کمان اول و دوم منعکس شود. . تئوری کامل رنگین کمان سفید توسط پرتنر در سال 1897 ارائه شد. این سوال اغلب مطرح شده است که آیا ناظران مختلف رنگین کمان مشابهی را می بینند و آیا رنگین کمانی که در آینه ثابت یک مخزن بزرگ آب دیده می شود بازتابی از یک رنگین کمان مشاهده شده مستقیم است یا خیر.

نتیجه‌گیری: رنگین کمان زمانی رخ می‌دهد که خورشید قطرات آب را به آرامی به درون خود می‌ریزد. این قطرات متفاوت هستند و باعث تجزیه نور می شوند. به نظر ما می رسد که یک درخشش چند رنگ از فضا در امتداد متحدالمرکز () ساطع می شود. در این حالت منبع نور روشن همیشه در پشت ناظر قرار دارد. بعداً اندازه گیری شد که 137 30 دقیقه و 139 درجه 20 دقیقه انحراف دارد)

5.4. دلیل رنگین کمان شکست و پراکندگی نور است

خیلی ساده: به عبارت ساده، ظاهر یک رنگین کمان را می توان با فرمول زیر به دست آورد: نوری که از قطرات باران عبور می کند، شکسته می شود. و چون آب چگالی بالاتری نسبت به هوا دارد شکست می خورد. رنگ سفید همانطور که می دانید از هفت رنگ اصلی تشکیل شده است. کاملا واضح است که همه رنگ ها دارای طول موج های متفاوتی هستند. و این همان جایی است که کل راز نهفته است. هنگامی که یک پرتو خورشید از قطره ای آب می گذرد، هر موج را به طور متفاوتی شکست می دهد.

و اکنون با جزئیات بیشتر.

5.4.1. آزمایشات نیوتن

نیوتن هنگام بهبود ابزارهای نوری متوجه شد که تصویر در لبه ها به رنگ کمانی رنگ آمیزی شده است. او به این پدیده علاقه مند بود. او شروع به بررسی جزئیات بیشتر کرد. نور سفید معمولی از منشور عبور می کرد و طیفی شبیه به رنگ های رنگین کمان روی صفحه مشاهده می شد. در ابتدا نیوتن فکر کرد که این منشور است که رنگ می کند رنگ سفید. در نتیجه آزمایش‌های متعدد، می‌توان دریافت که منشور رنگ نمی‌کند، بلکه رنگ سفید را به یک طیف تجزیه می‌کند.

نتیجه گیری: پرتوهایی با رنگ های مختلف در زوایای مختلف از منشور خارج می شوند.

5.4.2 "نیوتن" در قطره

هنگام عبور از قطرات باران، نور منکسر می شود (به پهلو خم می شود) زیرا چگالی آب بیشتر از هوا است. مشخص است که رنگ سفید از هفت رنگ اصلی تشکیل شده است - قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش. این رنگ ها طول موج های متفاوتی دارند و قطره هر موج را با عبور اشعه خورشید از آن به درجات متفاوتی می شکند. بنابراین، امواج با طول های مختلف هستند و بنابراین، رنگ ها از قبل در جهت های کمی متفاوت از قطره بیرون می آیند. آنچه در ابتدا یک پرتو منفرد از پرتوها بود، اکنون به رنگ های طبیعی خود متلاشی شده است و هر کدام مسیر خود را طی می کنند.

پرتوهای رنگی که به دیواره داخلی قطره برخورد می‌کنند و حتی بیشتر خم می‌شوند، حتی می‌توانند از همان سمتی که وارد شدند بیرون بروند. و در نتیجه، می بینید که چگونه رنگین کمان رنگ های خود را در آسمان به صورت کمانی پراکنده می کند.

هر قطره همه رنگ ها را منعکس می کند. اما از موقعیت ثابت خود بر روی زمین، شما فقط رنگ های خاصی را از قطرات خاصی درک می کنید. این قطرات رنگ های قرمز و نارنجی را به وضوح منعکس می کنند، بنابراین از بالاترین قطرات به چشم شما می رسند. رنگ‌های آبی و بنفش بازتاب کمتری دارند، بنابراین آنها را از قطرات کمی پایین‌تر می‌بینید. زرد و سبز منعکس کننده قطره هایی هستند که در وسط قرار دارند. همه رنگ ها را کنار هم قرار دهید و یک رنگین کمان خواهید داشت.

5.4.3 طرح تشکیل رنگین کمان

1) کروی،

2) داخلی،

3) رنگین کمان اولیه،

4) ,

5) رنگین کمان ثانویه،

6) یک پرتو نور ورودی،

7) سیر پرتوها در طول تشکیل رنگین کمان اولیه،

8) سیر پرتوها در طول تشکیل یک رنگین کمان ثانویه،

9) ناظر، 10-12) منطقه تشکیل رنگین کمان.

اغلب مشاهده می شودرنگین کمان اولیه جایی که نور تحت یک بازتاب داخلی قرار می گیرد. مسیر پرتوها در شکل بالا سمت راست نشان داده شده است. در رنگین کمان اولیه، در خارج از قوس قرار دارد، زاویه آن 40-42 درجه است.

توضیح فیزیکی

مشاهدات بر روی رنگین کمان نشان داده است که زاویه ای که توسط دو خط به صورت ذهنی از چشم ناظر به مرکز قوس رنگین کمان و به محیط آن یا شعاع زاویه ای رنگین کمان کشیده شده است، تقریباً یک مقدار ثابت و برابر است با حدود 41 درجه برای رنگین کمان اول، 52 درجه برای رنگین کمان دوم. توضیح ابتدایی پدیده رنگین کمان در اوایل سال 1611 توسط A. de Dominy در کار خود "De Radiis Visus et Lucis" ارائه شد، سپس توسط دکارت ("Les météores"، 1637) و به طور کامل توسط نیوتن در کتاب خود توسعه یافت. "اپتیک" (1750). با توجه به این توضیح، پدیده رنگین کمان به دلیل انکسار و انعکاس کلی درونی (نگاه کنید به دیوپتریک) پرتوهای خورشید در قطرات باران رخ می دهد. اگر یک پرتو SA بر روی یک قطره کروی مایع بیفتد، آنگاه (شکل 1)، پس از انکسار در جهت AB، می‌تواند از سطح پشتی قطره در جهت BC منعکس شود و از آن خارج شود و دوباره شکسته شود. سی دی جهت

پرتو که در غیر این صورت بر روی قطره می افتد، می تواند در نقطه C (شکل 2) برای بار دوم در امتداد CD منعکس شود و در جهت DE شکسته شود.

اگر نه یک پرتو، بلکه یک پرتو کامل از پرتوهای موازی روی قطره بیفتد، آنگاه، همانطور که در اپتیک ثابت شده است، تمام پرتوهایی که تحت یک بازتاب داخلی در قطره آب قرار گرفته اند، به شکل یک مخروط واگرا از قطره خارج می شوند. از پرتوها (شکل 3) که محور آن در امتداد جهت پرتوهای فرودی قرار دارد، در واقع پرتو پرتوهایی که از قطره بیرون می‌آیند یک مخروط منظم و حتی تمام پرتوهای تشکیل دهنده آن را نشان نمی‌دهند. در یک نقطه قطع نمی شوند، فقط برای سادگی در نقشه های زیر این پرتوها به صورت مخروط های منظم با راس در مرکز قطره در نظر گرفته شده اند.

زاویه باز شدن مخروط به ضریب شکست (نگاه کنید به دیوپتریک) مایع بستگی دارد و از آنجایی که ضریب شکست برای پرتوهای رنگ های مختلف (با طول موج های مختلف) که پرتو سفید خورشید را تشکیل می دهند یکسان نیست، زاویه باز شدن مخروط برای پرتوهای رنگ های مختلف متفاوت خواهد بود، یعنی برای بنفش کمتر از قرمز خواهد بود. در نتیجه، مخروط با یک لبه رنگین کمان رنگی، از بیرون قرمز، از داخل بنفش، و اگر قطره آب باشد، نیمی از سوراخ گوشه مخروط قرار خواهد گرفت.SOR برای قرمز حدود 42 درجه خواهد بود، برای بنفش (SOV ) 40.5 درجه. مطالعه توزیع نور در داخل مخروط نشان می دهد که تقریباً تمام نور در این مرز رنگی مخروط متمرکز شده و در قسمت های مرکزی آن بسیار ضعیف است. بنابراین، ما فقط می توانیم پوسته رنگی روشن مخروط را در نظر بگیریم، زیرا تمام پرتوهای داخلی آن بسیار ضعیف هستند که با دید قابل درک نیستند.

مطالعه مشابهی روی پرتوهایی که دو بار در یک قطره آب منعکس می‌شوند، به ما نشان می‌دهد که آنها در همان عنبیه مخروطی ظاهر می‌شوند.V"R" (شکل 3)، اما قرمز از لبه داخلی، بنفش از بیرون، و برای قطره آب، نیمی از سوراخ گوشه مخروط دوم برابر با 50 درجه برای قرمز خواهد بود (SOR" ) و 54 درجه برای لبه بنفش (SOV ) .

حالا تصور کنید ناظری که چشمش در نقطه استدر باره (شکل 4)، به یک ردیف از قطرات عمودی باران نگاه می کندالف، ب , ج، د، ای... ، توسط پرتوهای موازی خورشید که در جهت حرکت می کنند روشن می شودSA، SB، SC و غیره.؛ بگذارید همه این قطرات در صفحه ای قرار گیرند که از چشم ناظر و خورشید عبور می کند. طبق قطره قبلی، هر قطره دو پوسته نور مخروطی از خود ساطع می‌کند که محور مشترک آن پرتو خورشیدی است که روی قطره می‌افتد.

بگذارید قطره شودکه در به گونه ای واقع شده است که یکی از پرتوهای تشکیل دهنده پوسته داخلی مخروط اول (داخلی)، در صورت ادامه، از چشم ناظر عبور می کند. سپس ناظر خواهد دیدکه در نقطه بنفش کمی بالاتر از یک قطرهکه در قطره C به گونه ای قرار می گیرد که پرتوی که از سطح بیرونی پوسته مخروط اول می آید وارد چشم شده و به آن احساس یک نقطه قرمز را می دهد.با ; قطره های متوسط ​​بینکه در وبا، به چشم احساس نقاط آبی، سبز، زرد و نارنجی می دهد. در مجموع، چشم در این صفحه یک خط رنگین کمان عمودی با انتهای بنفش در پایین و یک قرمز در بالا مشاهده خواهد کرد. اگر بگذریمدر باره و خط خورشیدبنابراین سپس زاویه تشکیل شده توسط آن با خطOV برابر با نیمه سوراخ اولین مخروط برای پرتوهای بنفش، یعنی 40.5 درجه و زاویه خواهد بود.KOS برابر با نیمه باز شدن اولین مخروط برای پرتوهای قرمز، یعنی 42 درجه خواهد بود. اگر گوشه را بپیچیدKOV دور و برخوب، کهOB یک سطح مخروطی شکل را توصیف می کند و هر قطره که روی دایره تقاطع این سطح با یک حجاب بارانی قرار می گیرد، تصور یک نقطه بنفش روشن را ایجاد می کند و همه نقاط با هم یک قوس دایره ای ارغوانی را ایجاد می کنند که در مرکز آن قرار دارد.به ; به همین ترتیب، قوس‌های قرمز و میانی تشکیل می‌شوند و در کل چشم یک قوس رنگین کمانی روشن، درون بنفش، بیرون قرمز را دریافت می‌کند.اولین رنگین کمان

با اعمال همان استدلال برای دومین پوسته مخروط نور بیرونی که توسط قطرات ساطع می شود و توسط پرتوهای خورشیدی که دو بار در یک قطره منعکس می شوند، تشکیل شده است، ما به یک پوسته گسترده تر می رسیم.دومین متحدالمرکزرنگين كمان با زاویهCFU، برابر برای لبه قرمز داخلی - 50 درجه و برای بنفش بیرونی - 54 درجه. به دلیل انعکاس دوگانه نور در قطره هایی که این رنگین کمان دوم را می دهد، روشنایی آن بسیار کمتر از رنگین کمان اول خواهد بود. قطراتد، دراز کشیدن بینبا وE، آنها به هیچ وجه نور را به چشم ساطع نمی کنند و بنابراین فضای بین دو رنگین کمان تاریک به نظر می رسد. از قطره های زیرکه در و بالاترE، پرتوهای سفید وارد چشم می شود که از قسمت های مرکزی مخروط ها ساطع می شود و بنابراین بسیار ضعیف است. این توضیح می دهد که چرا فضای زیر اولین و بالای رنگین کمان دوم به نظر ما کم نور است.

نتیجه:تئوری ابتدایی رنگین کمان به وضوح نشان می دهد که ناظران مختلف رنگین کمان هایی را می بینند که توسط قطرات باران های مختلف تشکیل شده اند، یعنی رنگین کمان های مختلف، و اینکه بازتاب ظاهری رنگین کمان همان رنگین کمانی است که اگر ناظر در زیر سطح بازتابنده در چنین فاصله ای به پایین قرار گیرد، آن را می بیند. از آن، در آنچه او بالاتر از او است. مشاهده شده در موارد نادر، به ویژه در دریا، رنگین کمان های غیرعادی متقاطع با انعکاس نور از سطح آب در پشت ناظر و ظاهر دو منبع نور (خورشید و انعکاس آن) توضیح داده می شود که هر کدام رنگین کمان خود را می دهند. .- درک نمی کند). بنابراین، رنگین کمان قمری سفید به نظر می رسد. اما هر چه نور روشن تر باشد، رنگین کمان "رنگارنگ" تر خواهد بود، زیرا در انسان، نور روشن درک گیرنده های رنگ را روشن می کند -.

مرکز دایره ای که رنگین کمان توصیف می کند همیشه روی یک خط مستقیم است که از (ماه) و چشم ناظر می گذرد، یعنی بدون استفاده از آینه نمی توان خورشید و رنگین کمان را همزمان دید. برای یک ناظر روی زمین، معمولاً مانند بخشی از یک دایره به نظر می رسد، هر چه نقطه دید بالاتر باشد، رنگین کمان پرتر است - از کوه یا هواپیما می توانید کل را ببینید. .

معمولاً یک قوس رنگین کمان ساده مشاهده می شود ، اما در شرایط خاصی می توانید یک رنگین کمان دوتایی و از هواپیما - معکوس یا حتی حلقوی مشاهده کنید.

زنگ رنگین کمان 10 ژوئیه 2005

رنگین کمان در جنگل رنگین کمان از هواپیما

رنگین کمان در ابرها رنگین کمان بر فراز دریا

ما عادت کرده ایم که رنگین کمان را مانند یک کمان ببینیم. در واقع این قوس تنها بخشی از یک دایره چند رنگ است. به طور کلی، این پدیده طبیعی را فقط می توان در ارتفاع بالا مشاهده کرد، به عنوان مثال، از یک هواپیما.

چنین گروهی از پدیده های نوری وجود دارد که به آن هاله می گویند. آنها در اثر شکست پرتوهای نور توسط کریستال های یخ کوچک در ابرهای سیروس و مه ایجاد می شوند. اغلب هاله ها در اطراف خورشید یا ماه تشکیل می شوند. در اینجا نمونه ای از چنین پدیده ای وجود دارد - رنگین کمان کروی در اطراف خورشید:زنبق شبیه بخش های رنگین کمان است

رنگین کمان نیز در بسیاری ظاهر می شود فال عامیانهمرتبط با پیش بینی آب و هوا به عنوان مثال، رنگین کمان بلند و شیب دار را نشان می دهد هوای خوب، و کم و مسطح - بد.

8. ادبیات مورد استفاده

همه ما بارها و بارها چنین پدیده شگفت انگیز و شگفت انگیزی از طبیعت را دیده ایم - رنگین کمان. چگونه بوجود می آید که به دلیل آن یک قوس بزرگ هفت رنگ در آسمان ظاهر می شود؟ اجازه دهید ماهیت رنگین کمان را به عنوان یک پدیده جوی و طبیعی با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.

رنگین کمان به عنوان یک پدیده طبیعی چیست؟

رنگین کمان یکی از زیباترین پدیده های طبیعی است که مرسوم است پس از باران مشاهده می شود. رنگین کمان پس از باران قابل مشاهده است زیرا خورشید بسیاری از قطرات آب را در لایه جوی زمین روشن می کند. شکل رنگین کمان یک نیم دایره یا قوس است که از هفت رنگ طیف تشکیل شده است - یک نوار چند رنگ. هر چه نقطه مشاهده رنگین کمان بالاتر باشد، پرتر و غنی تر است: به عنوان مثال، از ارتفاع یک هواپیما، حتی می توانید دایره کاملی را که رنگین کمان توصیف می کند، مشاهده کنید. یه دونه هست نظم طبیعی: وقتی قوس رنگین کمانی را مشاهده می کنید، خورشید همیشه پشت شماست.

چگونه و چرا رنگین کمان ظاهر می شود؟

رنگین کمان در درجه اول یک پدیده فیزیکی است که مبتنی بر تعامل نور و آب است. نور خورشید توسط قطرات آبی که در جو شناور هستند شکسته و منعکس می شود. قطرات نور را به طور متفاوتی منعکس یا منحرف می کنند. ناظری که پشت به خورشید (منبع نور) می ایستد درخششی چند رنگ در مقابل خود می بیند. این چیزی نیست جز نور سفید که به طیفی از هفت رنگ تجزیه می شود: قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی، بنفش. اما باید توجه داشت که رنگین کمان، مانند بسیاری از پدیده های فیزیکی، دارای یک ویژگی خاص است: هفت رنگ چیزی جز یک توهم نوری نیستند، در واقع، طیف پیوسته است و رنگ های آن به آرامی از طریق بسیاری از سایه های میانی به یکدیگر منتقل می شوند.

رنگ های رنگین کمان

رنگ های رنگین کمان به لطف قافیه کودکانه "هر شکارچی می خواهد بداند قرقاول کجا نشسته است" تقریباً برای همه آشنا است. مرسوم است که در مورد هفت رنگ طیفی صحبت کنیم: قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش. با این حال، تعداد رنگ های درک شده توسط چشم نیز به فرهنگ یک قوم و دوره خاص بستگی دارد. بیایید ببینیم مردمان مختلف چگونه رنگ های رنگین کمان را دیدند.

• برای مردم روسیه، رنگین کمان یک قوس هفت رنگ است.
• برای انگلیسی ها و آمریکایی ها رنگین کمان شش رنگ است، زیرا آبی و آبی در انگلیسی یک رنگ هستند.
• در بومیان استرالیارنگین کمان با شش مار نمادین مرتبط بود.
• مقداری قبایل آفریقاییفقط دو رنگ کمانی یا به عبارتی سایه - روشن و تاریک را اختصاص دهید.
• ارسطو فیلسوف بزرگ یونان باستان تنها سه رنگ اصلی را متمایز کرد: قرمز، ارغوانی و سبز و ترکیب آنها، به نظر او، بقیه رنگ ها را نشان می داد.

همچنین ممکن است به مقالات زیر علاقه مند شوید.

مقاله «غیر معمول در معمولی. رنگين كمان"

Savostyanova Svetlana Anatolyevna، معلم فیزیک و ریاضیات، GAPOU MO "کالج صنعتی و اقتصادی اگوریفسکی"
شرح.من یک مقاله آموزنده در مورد رنگین کمان را مورد توجه شما قرار می دهم. این مقاله در قالب داستان- گفت و گو بین رویاپرداز، نظریه پرداز، شاعر و هنرمند نوشته شده است. این مطالب برای دانش آموزان مدرسه، معلمان علوم طبیعی، مربیان گروه های روز طولانی مفید خواهد بود. از مطالب مقاله می توان برای تهیه پیام یا گزارش، رفتار استفاده کرد فعالیت های فوق برنامه، برای طراحی روزنامه دیواری موضوعی. هدف این مقاله دانش آموزان دوره راهنمایی (کلاس 5-8) است، می توان تا حدی از مطالب برای دانش آموزان کوچکتر استفاده کرد.
هدف:گسترش ایده های دانش آموزان در مورد رنگین کمان.
وظایف:
- ادامه شکل گیری دانش در مورد پدیده نوری - رنگین کمان.
- ایجاد علاقه شناختی؛
- پرورش حس زیبایی، القای علاقه به مطالعه پدیده های طبیعی.

خیال باف.
قوس رنگارنگ
بالای زمین آویزان شد،
مثل اینکه کسی افتاد
یوغی از آسمان
(ن. سیلینا)
بچه ها چیه؟ رنگين كمان! سوار شدن یا راه رفتن روی آن عالی خواهد بود! می گویند نمی توانی... چرا؟
نظریه پرداز.فرهنگ لغت اوژگوف تعریف زیر را ارائه می دهد: "رنگین کمان یک کمان چند رنگ در فلک بهشت ​​است که در نتیجه شکست نور خورشید در قطرات باران ایجاد می شود. رنگ های رنگین کمان (رنگ های طیف خورشیدی). افسوس که نمی توانید روی آن راه بروید.
رنگین کمان یک پدیده نوری طبیعی است. این یک فرصت منحصر به فرد برای مشاهده تجزیه نور سفید به یک طیف در شرایط طبیعی است. من به شما خواهم گفت که چگونه یک رنگین کمان تشکیل می شود.

همیشه بعد از باران می آید. جایی بین خورشید و ناظر، هنوز باران می بارد. نور خورشید که از قطرات آب می گذرد، مانند منشورهای کوچک به طور مکرر در آنها منعکس و شکسته می شود و پرتوهایی با رنگ های مختلف در زوایای مختلف از قطره ها خارج می شوند. اگر قطرات باران بزرگ باشند (قطر 1-2 میلی متر)، رنگین کمان بسیار روشن است، نوارها به وضوح در آن قابل مشاهده هستند. اگر قطرات کوچکتر باشند، رنگین کمان محو و تار به نظر می رسد. هنگامی که خورشید از 42 درجه بالاتر از افق طلوع می کند، رنگین کمان از سطح زمین قابل مشاهده نیست. توالی نوارهای رنگی همیشه یکسان است: داخل قوس یک نوار بنفش است که ابتدا به آبی، فیروزه‌ای، سپس سبز، زرد، نارنجی و در نهایت قرمز می‌رود و یک قوس را تشکیل می‌دهد. خارج از.
شاعر.این پدیده شگفت انگیز طبیعت از دیرباز نه تنها دانشمندان، بلکه شاعران را نیز مورد توجه قرار داده است. در اینجا فئودور تیوتچف رنگین کمان را در شعر خود توصیف می کند:
چقدر غیر منتظره و روشن
روی آسمان آبی خیس
قوس هوایی برپا شد
در پیروزی لحظه ای تو!
یک سرش در جنگل ها فرو رفت،
دیگران فراتر از ابرها رفتند -
نیمی از آسمان را در آغوش گرفت
و او در ارتفاع خسته شده بود.

آه، در این دید رنگین کمان
چه سعادتی برای چشم!
برای یک لحظه به ما داده می شود،
بگیر - زود بگیر!
ببین پژمرده شده
یک دقیقه دیگر، دو - و چه؟
رفته، چون کاملاً از بین خواهد رفت،
چه نفسی می کشی و زندگی می کنی.
(5 اوت 1865، Roslavl)
خیال باف.به زیبایی گفته شد و در واقع این پدیده برای مدت کوتاهی مشاهده می شود. آیا چیز دیگری در مورد رنگین کمان وجود دارد؟
شاعر.پتروشکوف ظاهر خود را اینگونه توصیف می کند:
باران قطع شد، طوفان خاموش شد،
شبنم باران روی برگ ها می درخشد.
گودال های شفاف در مسیرهای تمیز -
برای راه رفتن با صندل از خانه بیرون نروید.
و در آسمان، جایی که ابر آبی آویزان است،
زیبایی رنگین کمان به خوبی می سوزد!

نظریه پرداز.بچه ها، تجزیه نور سفید به یک طیف، پراکندگی نامیده می شود. اسحاق نیوتن پراکندگی را توضیح داد، او 7 رنگ را در طیف مشخص کرد، اما این تقسیم مشروط است. رنگ ها به آرامی با یکدیگر ترکیب می شوند و سایه های زیادی دارند. عبارات خاصی وجود دارد که به ما امکان می دهد ترتیب طیف را به درستی به خاطر بسپاریم:
هر شکارچی می خواهد بداند قرقاول کجا نشسته است!
چگونه شجاع ژان زوونار فانوس را با سرش ساقط کرد!
شاعر.النا بلاگینینا در شعر "رنگین کمان" رنگین کمان هفت رنگ را به شرح زیر توصیف می کند و تمام رنگ های آن را فهرست می کند:
باران، باران، باران نبار، باران نبار، صبر کن!
بیا بیرون بیا بیرون ته طلایی خورشید!
من قوس رنگین کمان را تحسین خواهم کرد، فرار خواهم کرد،
من در کمین گل هفت رنگ در چمنزار خواهم نشست.
من نمی توانم به اندازه کافی قوس قرمز را ببینم،
پشت نارنجی، پشت زرد، قوس جدیدی می بینم.
این قوس جدید از چمنزارها سبزتر است
و پشت آن - آبی، مانند گوشواره مادر.
من نمی توانم به اندازه کافی قوس آبی را ببینم،
و پشت این یکی، بنفش،
میبرمش و فرار میکنم...
خورشید پشت انبارهای کاه غروب کرده است. تو کجایی، کمان رنگین کمانی؟
نظریه پرداز.گاهی اوقات می توانید دو را به طور همزمان مشاهده کنید، کمتر - سه قوس چند رنگ. رنگین کمان اول توسط پرتوهایی ایجاد می شود که یک بار در داخل قطره ها منعکس می شوند، دومی - توسط پرتوهایی که دو بار منعکس می شوند. تصور کنید، در سال 1948 در لنینگراد، چهار رنگین کمان به طور همزمان در میان ابرهای نوا ظاهر شد! و با قرار گرفتن در یک هواپیما در ارتفاعات بالای زمین، می توانید رنگین کمانی را به شکل دایره ببینید.

خیال باف.چرا رنگین کمان شبیه کمان است؟ چرا مثلاً با حرف «پ» در آسمان نیست؟
نظریه پرداز.شکل رنگین کمان با شکل قطرات آبی که نور خورشید در آن شکسته می شود تعیین می شود. و قطرات آب در حالت ایده آل شکل کروی دارند. البته یک قطره به این زیبایی جلوه نمی دهد و رنگین کمانی که می بینیم از تعداد زیادی قطرات تشکیل شده است. هر لحظه رنگین کمان با انکسار پرتوهای خورشید در قطرات بیشتر و بیشتر شکل می گیرد. قطرات باران می بارد. محل سقوط قطره توسط یک قطره دیگر اشغال می شود و موفق می شود پرتوهای رنگی خود را به رنگین کمان بفرستد و به دنبال آن قطره بعدی و غیره. علاوه بر این، هر فردی رنگین کمان خود را می بیند!
خیال باف.اگر نمی توانید راه بروید، من رنگین کمان خود را می کشم، بیشتر از این که دشوار نیست، نکته اصلی این است که مداد رنگی یا رنگ داشته باشید و دنباله رنگ ها را بدانید. آیا کسی غیر از من رنگین کمان کشیده است؟
هنرمند.البته، دریمر، حتی بچه ها هم می توانند رنگین کمان بکشند. اما حتی روی بوم‌های هنرمندان مشهور نیز می‌توانید رنگین کمان را ببینید، زیرا موتیف رنگین کمان یکی از موارد مورد علاقه در هنر رمانتیسم است. در مناظر بسیاری از هنرمندان مشهور وجود دارد.

در برخی بوم ها رنگین کمانی است که در آسمان ذوب می شود. رنگ های ملایمی وجود دارد، رنگین کمان بسیار نازک و زودگذر است. در برخی دیگر، مانند یک طاق یادبود، مانند تکیه گاه در معبد طبیعت است. و در جایی به منظره افسانه و روشنایی می بخشد.

او را فراموش نکن هنرمندان معاصر(اسامی هنرمندان، نقاشی ها از راست به چپ قرار دارند: اوکسانا زبروتسکایا، کوالچوک، ایوسف آبریسان، لوکینا النا).

خیال باف.حکیمان هندی گفتند: به دنبال معجزه نباشید، آنها وجود ندارند. به دنبال دانش باشید - همین است. و هر چیزی که مردم آن را معجزه می نامند، یک درجه از دانش است.. امروز با شما می دانیم که رنگین کمان چیست، چگونه تشکیل می شود. اما این پدیده شگفت‌انگیز زیبای طبیعت همچنان می‌خواهد معجزه نامیده شود. و من، کمی، اما همچنان بر این باورم که در جایی که رنگین کمان در یک انتها به زمین می رود، می توان یک گلدان طلا را بیرون آورد.
طاق رنگین کمان - خالق اراده خوب،
هوا، رطوبت، نور را ترکیب می کند -
هر چیزی که بدون آن زندگی برای جهان وجود ندارد.
او در یک ابر سیاه چشم انداز شگفت انگیز است
برای ما آشکار می کند….
(ایوان بونین، رنگین کمان، 1922)

ادبیات
1. پاولنکو یو.جی. آغازهای فیزیک: کتاب درسی - م .: انتشارات "امتحان"، 1386.
2. دایره المعارف برای کودکان. T.8. ستاره شناسی - M .: آوانتا +، 1998.

1. معرفی.

رنگین کمان یکی از زیباترین پدیده های طبیعی است. یک بار که بعد از باران راه می رفتم، رنگین کمانی را در آسمان دیدم. از چیزی که دیدم در حیرت بودم. و بلافاصله سؤالاتی مطرح شد: چگونه چنین زیبایی به دست می آید و آیا می توان همه اینها را در خانه انجام داد تا دوباره این معجزه شگفت انگیز را ببینیم؟

رنگین کمان به دلیل شکست (تغییر زاویه) نور خورشید در قطرات آب در هوا رخ می دهد.

ظاهر یک کمان متشکل از رنگ های طیف - قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش است.

هدف کار:سعی کنید برای تکثیر و به دست آوردن تجربی یک رنگین کمان در خانه، یک کاربرد عملی از رنگین کمان در زندگی بیابید.

وظیفه:دلیل پیدایش رنگین کمان را پیدا کنید،

تعریف واژه رنگین کمان را در لغت نامه های مختلف مطالعه کنید.

رنگ ها را یاد بگیرید و در رنگین کمان نظم دهید

در خانه رنگین کمان بگیرید

کاربرد عملی طیف را بیاموزید.

موضوع مطالعهیک پدیده طبیعی رنگین کمان است.

موضوع مطالعه- مفهوم "رنگین کمان" به عنوان یک پدیده طبیعی.

فرضیه ها:

ظهور رنگین کمان فقط در یک روز آفتابی پس از باران.

اگر پرتوهای خورشید را با منبع نور مصنوعی جایگزین کنید، می توانید رنگین کمان بگیرید.

2. معنی کلمه رنگین کمان در لغت نامه ها.

1) فرهنگ لغت دایره المعارفی

رنگين كمان- یک قوس چند رنگ در آسمان. هنگامی مشاهده می شود که خورشید پرده باران را که در طرف مقابل آسمان از آن قرار دارد، روشن می کند. با شکست، انعکاس و پراش نور در قطرات باران توضیح داده می شود.

2) فرهنگ لغت توضیحی اوژگوف

رنگين كمان- یک قوس چند رنگ در آسمان که در نتیجه شکست نور خورشید در قطرات باران ایجاد شده است. رنگ های رنگین کمان (رنگ های طیف خورشیدی).

3) فرهنگ لغت نمادها

رنگین کمان - یعنیدگرگونی، شکوه بهشتی، حالات مختلف آگاهی، ملاقات بهشت ​​با زمین، پل یا مرزی بین جهان و بهشت، تخت خدای بهشت. مار آسمان با رنگین کمان مرتبط است، زیرا می تواند پلی بین دو جهان باشد. علاوه بر این، در نمادگرایی سنتیاز میان فرانسوی ها، آفریقایی ها، سرخپوستان و سرخپوستان آمریکایی، رنگین کمان مار است که تشنگی را در دریا فرو می نشاند..

4) دایره المعارف بروکهاوس و افرون

رنگین کمان یک پدیده نوری شناخته شده در جو است. مشاهده شده استخورشید پرده باران را روشن می کند و ناظر بین خورشید و باران است. این پدیده به شکل یک، کمتر دو قوس نوری متحدالمرکز ارائه می شود، که در آسمان از سمت باران در حال سقوط کشیده شده و به صورت متحدالمرکز در ردیفی از رنگ های "رنگین کمان" نقاشی شده است.ov.

5) دایره المعارف کتاب مقدس

رنگین کمان - (قوس در ابر) - با شکوهیک پدیده طبیعی از طبیعت است که از شکست پرتوهای نور در قطرات باران رخ می دهد. معمولاً در هنگام بارندگی اتفاق می افتد، زمانی که خورشید می تابد، و در طرف مقابل آن ابری است که از آن هوا بارانی است. رنگین کمان نوار درخشانی به شکل کمان است که با تمام رنگ های طیف خورشیدی رنگ می شود، با بنفش در پایین قوس و قرمز در بالا.حاشیه، غیرمتمرکز.

6) فرهنگ لغتاوشاکوف

رنگین کمان - R "ADUGA، رنگین کمان، ماده. کمانی چند رنگنواری در آسمان در هنگام باران که در نتیجه شکست اشعه خورشید در قطرات آب ایجاد می شود. هفت رنگ رنگین کمان. "پنجره های شیشه ای ناهموار با رنگ های رنگین کمانی می درخشند." A. تورگنیف. | طیف، باند هفت رنگاز شکست پرتوهای نور در یک منشور تشکیل شده است.

3 . تاریخچه مطالعه رنگین کمان توسط دانشمندان.

ستاره شناس ایرانی قطب الدین شیرازی (1236-1311) و احتمالاً شاگردش کمال الدین فاریزی (1260-1320) ظاهراً اولین کسی بودند که توضیح نسبتاً دقیقی از این پدیده ارائه کردند. .

تصویر فیزیکی کلی رنگین کمان در سال 1611 توسط مارک آنتونی دومینیس در کتاب De radiis visus et lucis in vitris perspectivis et iride توصیف شد. بر اساس مشاهدات تجربی، او به این نتیجه رسید که رنگین کمان در نتیجه انعکاس از سطح داخلی قطره باران و شکست مضاعف - هنگام ورود به قطره و خروج از آن به دست می آید..

رنه دکارت در سال 1635 در Meteora خود در فصل در مورد رنگین کمان توضیح کامل تری از رنگین کمان ارائه کرد.
اگرچه طیف چند رنگی رنگین کمان پیوسته است، اما طبق سنت 7 رنگ در آن متمایز می شود. اعتقاد بر این است که اسحاق نیوتن اولین کسی بود که عدد 7 را انتخاب کرد که عدد 7 برای او معنای نمادین خاصی داشت. علاوه بر این، در ابتدا او فقط پنج رنگ را متمایز کرد - قرمز، زرد، سبز، آبی و بنفش، که او در مورد آنها در اپتیک خود نوشت. اما بعداً، نیوتن در تلاش برای ایجاد تطابق بین تعداد رنگ‌های طیف و تعداد زنگ‌های اساسی مقیاس موسیقی، دو رنگ دیگر را به پنج رنگ فهرست شده طیف اضافه کرد.

در سال 1637، دکارت، فیلسوف و دانشمند مشهور فرانسوی، نظریه ریاضی رنگین کمان را بر اساس شکست نور ارائه کرد. متعاقباً، این نظریه توسط نیوتن بر اساس آزمایشاتش در مورد تجزیه نور به رنگ ها با استفاده از یک منشور تکمیل شد. نظریه دکارت که توسط نیوتن تکمیل شد، نتوانست وجود همزمان چندین رنگین کمان، عرض های مختلف آنها، عدم وجود اجباری رنگ های خاص در نوارهای رنگی، تأثیر اندازه قطرات ابرها را توضیح دهد. ظاهرپدیده ها. نظریه دقیق رنگین کمان بر اساس مفهوم پراش نور در سال 1836 توسط ستاره شناس انگلیسی جورج ایری ارائه شد. ایری با در نظر گرفتن حجاب باران به عنوان یک ساختار فضایی که وقوع پراش را فراهم می کند، تمام ویژگی های رنگین کمان را توضیح داد. نظریه او اهمیت خود را برای زمان ما کاملاً حفظ کرده است.

4. عبارات یادگاری

رنگ ها در رنگین کمان به ترتیبی مطابق با طیف نور مرئی چیده شده اند. وجود داشته باشد عبارات یادگاری برای به خاطر سپردن این سکانس در این عبارات، حرف ابتدایی هر کلمه با حرف ابتدایی نام یک رنگ خاص مطابقت دارد. رنگ‌های عبارت بر اساس ترتیب رنگ‌های رنگین کمان، از قرمز (طولانی‌ترین نور مرئی با طول موج) تا بنفش (کوتاه‌ترین طول موج نور مرئی) فهرست شده‌اند.

1. به هر O hotnik و میکند ساعت نات، جی de با می رود f اذان

2. به ak O یک بار و ak- ساعت فونار جی قلع با شکست f اونار

3. به دهان O همه، و ایرافو، ساعت aike جی کنار آمدن با تارا f سویشرت

4. به هر O شکل دهنده و میکند ساعت نات، جی de با تاب خوردن f اتوشاپ

5. گرفتن رنگین کمان در خانه

با کمک چنین آزمایشاتی می توانید رنگین کمان را در خانه تهیه کنید.

1. رنگین کمانی که از پایین آوردن آینه در آب به دست می آید.

مواد مورد استفاده: ظرف آب، منبع نور آینه (لامپ، نور خورشید)، برگ مقوای سفید.

یک آینه را در ظرفی با آب با زاویه حدود 25 درجه نسبت به سطح آب قرار می دهم. یک ورق مقوای سفید در کنار آن قرار دهید. منبع نور را به سمت آینه هدایت می کنیم، در نتیجه شکست پرتو در آب و انعکاس آن از آینه، رنگین کمان روی یک ورق مقوا ظاهر می شود.

2. رنگین کمان با سی دی.

مواد مورد استفاده: سی دی، منبع نور (لامپ، نور خورشید).

منبع نور را با زاویه حدود 25 درجه به سطح سی دی هدایت می کنیم. رنگین کمان بر روی سطح سی دی در نتیجه شکست ظاهر می شود.

3. رنگین کمان در حباب های صابون .

. کاربرد عملی طیف

تحلیل طیفی

پدیده پراکندگی در علم و فناوری به شکل روشی برای تعیین ترکیب یک ماده به نام آنالیز طیفی استفاده می شود. این روش بر اساس مطالعه نور ساطع شده یا جذب شده توسط یک ماده است.

آنالیز طیفی روشی برای مطالعه است ترکیب شیمیاییماده بر اساس مطالعه طیف های آن.

برای بدست آوردن و مطالعه طیف ها از دستگاه های طیفی استفاده می شود. ساده ترین ابزارهای طیفی منشور و توری پراش هستند. دقیق تر - طیف سنجی و طیف نگار.

با کمک تجزیه و تحلیل طیفی، می توان یک عنصر معین را در ترکیب یک ماده پیچیده تشخیص داد، حتی اگر جرم آن بسیار کوچک باشد.

زمینه های اصلی کاربرد آنالیز طیفی به شرح زیر است: مطالعات فیزیکی و شیمیایی. مهندسی مکانیک، متالورژی؛ صنعت هسته ای؛ نجوم، اخترفیزیک؛ جنایی فن آوری های مدرنایجاد جدیدترین مصالح ساختمانی (فلز-پلاستیک، پلاستیک) به طور مستقیم با علوم بنیادی مانند شیمی و فیزیک در ارتباط است. استفاده از داده های علمی روش های مدرنتحقیق در مورد مواد بنابراین می توان از آنالیز طیفی برای تعیین ترکیب شیمیایی مصالح ساختمانی از طیف آنها استفاده کرد.

7. نتیجه.

رنگین کمان یکی از شگفت انگیزترین و زیباترین پدیده های طبیعی است. با توجه به موارد گفته شده و بر اساس آزمایشاتی که انجام دادم می توان گفت که رنگین کمان را می توان در خانه تکثیر کرد و در هر زمانی از زیبایی آن لذت برد. من همچنین یاد گرفتم که چگونه از رنگین کمان استفاده می شود، یا بهتر است بگوییم تجزیه نور به طیف، چقدر در زندگی انسان اهمیت پیدا کرده است.

من معتقدم که هدف کار من محقق شده است، وظایف تعیین شده در ابتدای پروژه محقق شده است، فرضیه ها به صورت آزمایشی تایید شده اند.