Prečo a ako sa objavuje dúha? Aký prírodný jav je základom dúhy? Prečo je dúha viacfarebná? Stávajú sa dúhy v zime? Čo je to dúha? Prečo je v prírode dúha?

Inštrukcie

Ako zistil Newton, lúč bieleho svetla sa získa ako výsledok interakcie lúčov rôznych farieb: červená, oranžová, žltá, zelená, modrá, indigová, fialová. Každá farba je charakterizovaná špecifickou vlnovou dĺžkou a frekvenciou vibrácií. Na hranici priehľadných médií sa rýchlosť a dĺžka svetelných vĺn mení, ale frekvencia kmitov zostáva rovnaká. Každá farba má svoj vlastný index lomu. Červený lúč sa najmenej odchyľuje od svojho predchádzajúceho smeru, trochu viac oranžový, potom žltý atď. Fialový lúč má najvyšší index lomu. Ak sa do dráhy svetelného lúča postaví sklenený hranol, dôjde nielen k jeho vychýleniu, ale aj k rozdeleniu na niekoľko lúčov rôznych farieb.

A teraz . V prírode plnia úlohu skleneného hranola dažďové kvapky, ktoré sa pri prechode atmosférou zrážajú so slnečnými lúčmi. Keďže hustota vody je väčšia, svetelný lúč na hranici dvoch médií sa láme a rozkladá na zložky. Ďalej sa farebné lúče pohybujú vo vnútri kvapky pred zrážkou s jej protiľahlou stenou, ktorá je tiež hranicou dvoch médií, a navyše má zrkadlové vlastnosti. Väčšina svetelného toku po sekundárnom refrakcii sa bude naďalej pohybovať vo vzduchu za dažďovými kvapkami. Časť z neho sa odrazí od zadnej steny kvapky a po sekundárnom refrakcii na jej prednej ploche sa uvoľní do vzduchu.

Tento proces prebieha v mnohých kvapkách naraz. Aby pozorovateľ videl dúhu, musí stáť chrbtom k Slnku a tvárou k stene dažďa. Spektrálne lúče vychádzajú z dažďových kvapiek pod rôznymi uhlami. Z každej kvapky zasiahne oko pozorovateľa iba jeden lúč. Lúče vychádzajúce zo susedných kvapiek sa spájajú a vytvárajú oblúk. Červené lúče teda dopadajú do oka pozorovateľa z najvyšších kvapiek, oranžové lúče z tých nižších atď. Najviac sa vykláňajú fialové lúče. Fialový pásik bude v spodnej časti. Dúhovú formu je možné vidieť, keď je Slnko v uhle nie viac ako 42° vzhľadom k horizontu. Čím vyššie Slnko vychádza, tým menšia je veľkosť dúhy.

V skutočnosti je opísaný proces o niečo komplikovanejší. Svetelný lúč vo vnútri kvapky sa mnohokrát odráža. V tomto prípade nie je možné pozorovať jeden farebný oblúk, ale dva - dúhu prvého a druhého rádu. Vonkajší oblúk dúhy prvého rádu je sfarbený do červena, vnútorný oblúk je fialový. U dúhy druhého rádu je to naopak. Zvyčajne vyzerá oveľa bledšie ako prvý, keďže s viacerými odrazmi intenzita svetelného toku klesá.

Oveľa menej často možno na oblohe pozorovať súčasne tri, štyri alebo dokonca päť farebných oblúkov. Spozorovali to napríklad obyvatelia Leningradu v septembri 1948. Vysvetľuje to skutočnosť, že dúhy sa môžu objaviť aj v odrazenom slnečnom svetle. Takéto viacfarebné oblúky možno pozorovať na veľkej vodnej ploche. V tomto prípade odrazené lúče idú zdola nahor,

Ak neviete, prečo sa objavuje dúha, prečítajte si článok. Tu sa dozviete viac o tomto prírodnom fenoméne.

Takmer každý aspoň raz v živote videl krásny úkaz medzi nebom a zemou – dúhu. V tomto fenoméne je niečo, čo prebúdza pocit slasti. Po zhliadnutí dúhy z nej nikto nemôže spustiť oči. Ľudia sa snažia túto podívanú ukázať svojim priateľom, ktorí sú v tej chvíli vedľa nich. V dávnych dobách starí Slovania považovali takýto jav za znamenie Boha, ktoré predznamenáva dobré správy a šťastie v podnikaní. A nie je to prekvapujúce, pretože dúha, rovnako ako sa objaví z ničoho nič, tiež zmizne.

Čo je to dúha, ako vyzerá?

Dúha je zakrivený oblúk viacfarebných lúčov. Niekedy je viditeľný vo forme polkruhu. Zaujímavosťou je, že vzniká z kvapôčok vlhkosti vo vzduchu v dôsledku slnečných lúčov. V tomto prípade by slnko malo tieto kvapky osvetliť. Aby to bolo možné, musí byť nízko nad horizontom. A aby človek videl majstrovské dielo prírody, musí stáť predkom k dažďu a chrbtom k prirodzenému zdroju svetla.

Prečo a ako vzniká dúha, aký prírodný jav je základom dúhy?

Dúha sa objavuje v dôsledku rozptylu - lomu slnečných lúčov pod rôznymi uhlami, čo dáva týmto lúčom iný farebný tón. Existuje ďalší fenomén - zimné halo slnka. Z vedeckého hľadiska sa tento prírodný jav nazýva halo. Zvyčajne sa objavuje, keď je vonku vysoká vlhkosť, silný mráz a slnko. Toto sa nestáva veľmi často. Ale halo okolo jasného zimného slnka je viditeľné oveľa častejšie ako dúha.

Zvýšená vlhkosť v atmosfére v zime vyvoláva tvorbu malých ľadových kryštálikov, slnečné lúče, ktoré ich osvetľujú, sa lámu. Proces vytvára orla s červenkastým odtieňom. Ak budete mať šťastie, budete môcť v zime pozorovať žiaru všetkých odtieňov a farieb dúhy. Škoda, že tento jav sa nevyskytuje veľmi často.

Dúhy sa môžu objaviť v nadmorskej výške takmer šesť kilometrov. Cirrusové oblaky zohrávajú hlavnú úlohu pri lámaní slnečného svetla. Sú tiež refrakčnou bariérou.

Halo sa líši od dúhy v tom, že:

• Je to vidieť okolo slnka a v priestore medzi nebom a zemou je vidieť dúhu.
• Farebné odtiene dúhy sú vo všeobecnosti tvorené siedmimi farbami a svätožiara má červenkastý odtieň a oranžovú farbu.
• Dúha je oblúk a svätožiara je kruh.

Dúha a dážď: vzťah

Bez vysokej vlhkosti nebude dúha. Preto je dážď predzvesťou fenoménu rozptylu vo vzduchu. Ako už bolo spomenuté, je potrebný svetelný zdroj.

Zaujímavé je, že dúhy vznikajú v blízkosti vodopádov alebo za slnečného počasia v blízkosti jazier, riek a iných vodných plôch.

Má rôzne šírky a jas. Veľa závisí od veľkosti kvapiek, cez ktoré prechádza slnečný lúč. Čím sú kvapky väčšie, tým je dúha na oblohe výraznejšia a jej šírka je menšia. V súlade s tým sa pomocou rozptylu malých kvapiek vytvorí širšia a menej jasná dúha.

DÔLEŽITÉ: Vďaka osvetleniu miliárd kvapiek vo vzduchu slnečnými lúčmi môže človek vidieť viacfarebný oblúk alebo dokonca dva oblúky, ktoré hrajú rôznymi odtieňmi tónov.

Prečo je dúha viacfarebná?

Slnečné lúče majú biela farba. Keď prechádzajú kvapkami vody, lúče sa lámu a získajú sa rôzne farby. prečo? Pretože kvapka nie je rovnomerná a lúče sa lámu v rôznych uhloch, čím dávajú rôzne odtiene.

Aké sú farby dúhy: názvy a poradie farieb v správnom poradí

Ako sa objavuje dúha, už bolo objasnené. Z vášho kurzu fyziky viete, že dúha pozostáva z mnohých odtieňov farieb. Lomené lúče nemajú jasné hranice, postupne sa pohybujú z jednej farby do druhej a vytvárajú stredné tóny. Ale ľudské oko nie je schopné rozlíšiť celú rôznorodú škálu farieb.

Najkratšie lúče sa ľuďom zobrazujú červenou, oranžovou a najdlhšie lúče sú modré, Fialová.

Rainbow (double) vo večerných hodinách

Napriek množstvu odtieňov v dúhe si ich človek všimne len sedem. Aby sme si ich ľahšie zapamätali, vymysleli sme vtipný verš, kde každá farba zodpovedá začiatočnému písmenu slova.

• TOčervená - Komu každý
• O rozsah - O lovec
• Ažltá - a chce
• Z zelená - h nat
• G Modrá - G de
• S Modrá - s ide
• F Fialová - f azan

DÔLEŽITÉ: Bez ohľadu na to, aká je dúha, farby sa vždy tvoria vo vyššie popísanom poradí.

Ako sa pozerať na dúhu, aby ste dúhu videli jasne?

Asi každý si všimol, že jeden človek vidí dúhu, no druhý nie. Veľa závisí od toho, kde je vo vzťahu k viacfarebnému oblúku. Jednotlivec by mal stáť chrbtom k slnku a najjasnejší oblúk možno vidieť, keď sa postavíte pod príslušný uhol k lámaným lúčom dúhy. Optimálny uhol je 42 stupňov.

V ktorú dennú dobu nevidíš dúhu?

Fenomén lomu slnečných lúčov cez kvapky kvapaliny v prírode možno pozorovať kedykoľvek počas dňa, okrem noci. A keď je vonku tma, objaví sa ďalšia žiara a volá sa inak - svätožiara. Vyzerá to ako halo okolo Mesiaca.

DÔLEŽITÉ: Pri západe slnka je dúha obzvlášť jasná s červenkastým odtieňom. Takáto podívaná ľudí tak trochu fascinuje a zároveň aj desí.

Stávajú sa dúhy v zime?

V zime sa dúha objavuje v bledých farbách. Dá sa to všimnúť len vtedy, keď je na oblohe slnko, teda ráno, popoludní a večer. večerný čas svietilo až do západu slnka. V chladnom počasí sa dúhy objavujú veľmi zriedkavo. Mnohí preto argumentujú, že v zime neexistuje. Napriek takýmto vyhláseniam sa to v chladnom počasí stále deje.

Video: Čo je to dúha?

Jeden z najúžasnejších fenoménov neživej prírode- toto je dúha. Vždy prekvapovala a udivovala svojou krásou. Vedci o tomto záhadnom efekte dlho špekulovali. Ako každý vie, dúha v prírode sprevádza dážď, akoby ho sprevádzala. Jeho vzhľad závisí od toho, ako sa pohybuje oblak, ktorý priniesol zrážky. Vyskytuje sa pred dažďom, počas neho alebo keď už skončil.

Čo to je?

Ide o farebný oblúk s uhlovým polomerom 42°, ktorý je viditeľný na pozadí dažďa. Nachádza sa na strane oblohy, ktorá je opačná k slnku. A to aj napriek tomu, že slnko nie je zakryté mrakmi. Veľmi často sa takéto podmienky vytvárajú v horúcom období, to znamená v lete, keď sa vyskytujú hubové dažde. Stred dúhy je antisolárny bod, diametrálne opačný k Slnku. Už malé deti vedia, že v dúhe je sedem farieb. Vidieť ho aj pri fontánach a vodopádoch. Objavuje sa na pozadí kvapiek.

Odkiaľ pochádza toto tajomné viacfarebné svetlo? Dúha v prírode je slnečné svetlo rozbité na kúsky; je to jeho zdroj. Pohybuje sa tak, že sa nám zdá, že pochádza z tej časti oblohy, ktorá je oproti Slnku. Vlastnosti dúhy vysvetľuje Descartes-Newtonova teória. Vznikla pred viac ako tristo rokmi.

Objekt, ktorý rozdeľuje lúč svetla na častice, sa nazýva hranol. Ak hovoríme o vzhľade dúhy, potom tomu pomáhajú kvapky dažďa alebo vody. Keďže hrajú úlohu práve toho hranola. Dúha v prírode je obrovské spektrum alebo pás viacfarebných čiar, ktoré sa tvoria rozpadom pri prechode cez dažďové kvapky.

Farby

Odtiene sú usporiadané v prísnom poradí. Vyzerá to napríklad takto: "Každý poľovník chce vedieť, kde sedí bažant." Veľmi ľahko zapamätateľné. Prvé písmeno v každom slove zodpovedá názvu farby na samotnej dúhe:

• Červená.
• Oranžová.
• Žltá.
• Zelená.
• Modrá.
• Modrá.
• Fialový.

Dúha v prírode sa objavuje v čase, keď Slnko svieti spolu s prúdom dažďa. Aby ste videli tento veľkolepý úkaz, musíte byť medzi nebeským telesom a, samozrejme, zrážkami. Vzadu by malo byť len slnko a vpredu dážď.

Dúha ako prírodný fenomén

Tento oblúk, žiariaci rôznymi farbami, vždy zaujímal primitívne národy. Vymýšľali rôzne príbehy a bájky. Napríklad skutočnosť, že nad planétou sa otvára dúha a na nej spočívajú vtáky z raja a duše. A Slovania už dlho verili, že dúha, ako to bolo, pije vodu z jazier, morí a riek ako had, spúšťa žihadlo, čerpá vodu a necháva dážď. Existuje zvláštna viera, že zlá čarodejnica jedného dňa ukradne nebeský oblúk a na planétu príde sucho, ktoré zničí všetok život.

Každá krajina má svoje vlastné presvedčenia, ktoré hovoria o národných hrdinoch. Napríklad Arabi verili, že dúha je lukom boha Kuzakha. A po ťažkom boji s temnými silami, ktoré nechceli, aby na oblohe svietilo Slnko, zavesil zbraň na oblaky. Alebo že dúha je čiara medzi zemou a nebom. A duše, ktoré žili vo výškach, zostupujú pozdĺž nej a navštevujú našu planétu. Chorváti veria, že Boh učí ženy správne kombinovať farby pomocou dúhy, pretože obsahuje sedem

Malý záver

Dúha je prírodný úkaz, ktorý udivuje svojou krásou. Pre mnohé národy to zosobňovalo symbol veľkého úspechu, najmä ak ste mali to šťastie vidieť ho dvakrát. A ak sa vám podarí prejsť pod ním alebo ním prejsť, šťastie vás bude nasledovať všade! A deti sú veľmi šťastné, keď vidia prírodu, takú farebnú a mystickú, vymýšľajúcu si vlastné príbehy a nádhernú dobré rozprávky. A čo je najdôležitejšie, bezvýhradne im veria a delia sa o ne s ostatnými.

Dúha je jedným z najčarovnejších a najkrajších javov, ktoré môžeme v prírode pozorovať. Keď sme boli deti, doslova z ničoho nič nás hypnotizovala svojím zázračným vzhľadom svetlé farby. Je to také záhadné, ale veda tento jav celkom dobre študovala. Ak chcete svoje deti naučiť všetko o dúhe, mali by ste si prečítať tento článok.

Čo je to dúha?

Dúha je zvláštny jav, ktorý sa v prírode vyskytuje, keď na jednej strane prší a na druhej slnečno. Skladá sa z oblúka, ktorý na oblohe tvorí sedem farieb, a to fialovú, zelenú, modrú, oranžovú, žltú, modrú a červenú.

Pamätáte si príslovie: „Každý lovec chce vedieť, kde sedí bažant“? Každé slovo v tejto fráze začína písmenom reprezentujúcim jednu z farieb. Naučte sa to so svojimi deťmi, bude to pre nich veľmi zaujímavé. Takže, keď slnečné svetlo, lomené, prechádza cez malé dažďové kvapky, objaví sa dúha.

Aký je mechanizmus tohto javu?

Jednoduché vysvetlenie vzhľadu dúhy na oblohe je, že zvyčajne vidíme slnečné svetlo. Biele svetlo, ktoré dopadá na našu planétu z obrovskej hviezdy slnečná sústava- vlastne podľa ktorého je systém pomenovaný. Samozrejme, toto je Slnko. Toto svetlo sa skladá z rôznych farieb, ale pokiaľ sa pohybuje jedným smerom, javí sa ako biele.

Keď však prší, milióny kvapiek spôsobia, že sa farby v bielom svetle oddelia a lámu sa cez ne. Každá kvapka v skutočnosti vytvára svoju vlastnú dúhu, ale keď ich je veľa, dúha je dostatočne veľká, aby sme ju mohli vidieť voľným okom.

Tu je niekoľko zaujímavých faktov o dúhe:

Povedali sme vám všetko, čo sme o tomto fenoméne vedeli. Teraz ste vyzbrojení všetkým možným zaujímavosti a sú pripravené na akékoľvek detské otázky ohľadom dúhy. Dokonca aj tie najzložitejšie.

Text práce je uverejnený bez obrázkov a vzorcov.
Plná verzia práca je dostupná v záložke "Pracovné súbory" vo formáte PDF

Úvod 3

Kapitola 1. Literárny rozbor na výskumnú tému 5

1.1. Historický aspekt štúdia témy 5

1.2. Základné pojmy skúmaného problému 6

1.3. Charakteristika dúhových druhov 9

Kapitola 2. Experimentálna časť 11

2.1. Metodika experimentálnej práce 11

2.2. Výsledky experimentálnych prác 14

Záver 17

Referencie 18

Príloha 1. 19

Príloha 2. 21

Príloha 3. 22

Príloha 4. 26

Príloha 5. 28

Úvod

Relevantnosť.

Pravdepodobne neexistuje človek, ktorý by neobdivoval dúhu. Tento veľkolepý farebný úkaz na oblohe už dlho priťahuje pozornosť všetkých. Bola považovaná za dobrú predzvesť, pripisovali sa jej magické vlastnosti. Každý vie, že dúha môže mať magické vlastnosti iba v rozprávkach, ale v skutočnosti je dúha optický jav spojený s lomom svetelných lúčov na početných kvapkách dažďa. Nie každý však presne vie, ako dúha vzniká. Kedy a ako to môžete vidieť? Je možné študovať dúhy experimentálne? Ako získať umelú dúhu? Odpovede na tieto a mnohé ďalšie otázky prináša táto práca.

Predmet štúdia: prírodný úkaz- dúha.

Predmet štúdia: spôsoby, ako získať dúhu.

Predkladám nasledovné hypotéza: Pomocou rôznych laboratórnych nastavení môžete získať umelú dúhu a študovať ju fyzikálne vlastnosti v laboratórnych podmienkach.

Účel môjho výskumu: identifikovať fyzikálne vlastnosti dúhy a experimentálne otestovať metódy jej výroby v laboratóriu.

Svoj cieľ som dosiahol tým, že som sa rozhodol úlohy:

zbierať informácie o spôsoboch získavania, vlastnostiach a typoch dúh;

navrhovanie laboratórnych zariadení na výrobu dúh a ich testovanie doma;

analyzovať teoretické a praktické výsledky svojej práce.

Fázy výskumu:

zbierajte informácie o typoch a vlastnostiach dúhy (opýtajte sa svojich rodičov, prečítajte si knihu, nájdite na internete);

vybrať experimentálnu prácu na výrobu umelej dúhy;

Dizajnové laboratórne zariadenia na výrobu umelej dúhy;

vykonať experiment;

porovnať teoretické a praktické výsledky na získanie umelej dúhy;

dokončiť výskumnú prácu;

pripraviť referát a prezentáciu na obhajobu práce.

Metódy a techniky: pozorovanie, experiment, analýza.

Kapitola 1. Literárna analýza výskumnej témy

1. 1. Historický aspekt štúdia témy

V ruských kronikách sa dúha nazýva „rajský oblúk“ alebo skrátene „raiduga“. IN Staroveké Grécko Dúhu zosobnila bohyňa Iris („Iris“ znamená „dúha“). Podľa predstáv starých Grékov dúha spája nebo a zem a Iris bola prostredníkom medzi bohmi a ľuďmi. Dúha je fyzikálny jav. 8

Dúha je vždy spojená s dažďom. Môže sa objaviť pred dažďom, počas dažďa a po ňom, v závislosti od toho, ako sa pohybuje oblak produkujúci zrážky.

Prvý pokus vysvetliť dúhu ako prírodný jav urobil v roku 1611 arcibiskup Antonio Dominis. Jeho vysvetlenie dúhy bolo v rozpore s Bibliou, preto bol exkomunikovaný a odsúdený na smrť. trest smrti. Antonio Dominis zomrel vo väzení pred popravou, ale jeho telo a rukopisy boli spálené. 8

Vedecké vysvetlenie dúhy prvýkrát podal René Descartes v roku 1637. Descartes vysvetlil dúhu na základe zákonov lomu a odrazu slnečného svetla v kvapkách padajúceho dažďa. V tom čase ešte nebola objavená disperzia – rozklad bieleho svetla na spektrum pri lomu. Preto bola Descartova dúha biela.

O 30 rokov neskôr Isaac Newton, ktorý objavil rozptyl bieleho svetla počas lomu, doplnil Descartovu teóriu vysvetlením, ako sa farebné lúče lámu v kvapkách dažďa. 3

Napriek tomu, že Descartes-Newtonova teória dúhy bola vytvorená pred viac ako 300 rokmi, správne vysvetľuje hlavné črty dúhy: polohu hlavných oblúkov, ich uhlové rozmery, usporiadanie farieb v dúhách rôznych rádov. .

1. 1. Základné pojmy skúmaného problému

Bežná dúha je farebný oblúk s uhlovým polomerom 42°, ktorý je viditeľný na pozadí závesu silného dažďa alebo pruhov padajúceho dažďa, ktoré často nedosahujú povrch Zeme. Dúha je viditeľná v smere oblohy oproti Slnku a vždy, keď Slnko nie je zakryté mrakmi. Stred dúhy je bod diametrálne opačný k Slnku – antisolárny bod. Vonkajší oblúk dúhy je červený, nasledujú oranžové, žlté, zelené oblúky atď., ktoré sa končia vnútorným fialovým. 2

Faktom je, že viac-menej sférická kvapka, osvetlená paralelným lúčom slnečných lúčov, môže vytvoriť dúhu iba vo forme kruhu.

Koľko lúčov dúhy je v lúči svetla dopadajúceho na kvapku? Je ich veľa, v podstate tvoria celý valec. Geometrické umiestnenie bodov ich pádu na kvapku je celý kruh.

V dôsledku prechodu cez kvapku a lomu v nej sa valec bielych lúčov premení na sériu farebných lievikov vložených jeden do druhého. Vonkajší lievik je červený, do neho sa vkladá oranžová, žltá, potom zelená atď., Končiaca sa vnútornou fialkou. 4

Veľkosť a tvar kvapiek a ich vplyv na vzhľad dúhy

Typ dúhy - šírka oblúkov, umiestnenie a jas farebných tónov, poloha ďalších oblúkov veľmi závisí od veľkosti dažďových kvapiek. Podľa vzhľadu dúhy môžete približne odhadnúť veľkosť dažďových kvapiek, ktoré vytvorili túto dúhu. Čím väčšie sú kvapky dažďa, tým je dúha užšia a jasnejšia. Obzvlášť charakteristická pre veľké kvapky je prítomnosť bohatej červenej farby v hlavnej dúhe. Čím menšie sú kvapky, tým je dúha širšia a slabšia s oranžovým alebo žltým okrajom. Prídavné oblúky sú ďalej od seba a od hlavných dúh. 8

Vzhľad dúhy závisí aj od tvaru kvapiek. Pri páde vo vzduchu sa veľké kvapky splošťujú a strácajú sférickosť. Vertikálny prierez takýchto kvapiek sa blíži k elipse.

Je možné vidieť celý kruh dúhy? Z povrchu Zeme možno pozorovať dúhu v najlepšom prípade vo forme polkruhu, keď je Slnko na obzore. Keď vyjde Slnko, dúha ide pod horizont. Z lietadla alebo helikoptéry môžete pozorovať dúhu vo forme celého kruhu. 8

Výpočty pomocou vzorcov difrakčnej teórie, vykonané pre kvapky rôznych veľkostí, ukázali, že celý vzhľad dúhy - šírka oblúkov, prítomnosť, umiestnenie a jas jednotlivých farebných tónov, poloha ďalších oblúkov veľmi závisí od veľkosť dažďových kvapiek. Tu sú hlavné charakteristiky vzhľad dúhy pre kvapky rôznych polomerov. 5

Polomer pádu 0,5—1 mm. Vonkajší okraj hlavnej dúhy je jasný, tmavočervený, nasleduje svetločervená a potom sa striedajú všetky farby dúhy. Fialová a zelená sa zdajú byť obzvlášť svetlé. Existuje mnoho dodatočných oblúkov (až päť), striedajú fialovo-ružové tóny so zelenými. Ďalšie oblúky priamo susedia s hlavnými dúhami.

Polomer pádu 0,25 mm.Červený okraj dúhy zoslabol. Zvyšné farby sú stále viditeľné. Niekoľko fialovo-ružových dodatočných oblúkov ustupuje zeleným.

Polomer pádu 0,10—0,15 mm. V hlavnej dúhe už nie je žiadna červená. Vonkajší okraj dúhy je oranžový. Inak je dúha dobre vyvinutá. Ďalšie oblúky sú stále žlté. Medzi nimi a medzi hlavnou dúhou a prvou dodatočnou sa objavili medzery.

Polomer pádu 0,04—0,05 mm. Dúha sa výrazne rozšírila a zbledla. Jeho vonkajší okraj je svetložltý. Najjasnejšia farba je fialová. Prvý dodatočný oblúk je od hlavnej dúhy oddelený dosť širokou medzerou, jeho farba je belavá, jemne zelenkastá a belavofialová.

Polomer pádu 0,03 mm. Hlavná dúha je ešte širšia s veľmi slabo sfarbeným mierne žltkastým okrajom a obsahuje jednotlivé biele pruhy.

Polomer pádu je 0,025 mm alebo menej. Dúha úplne zbelela. Je približne dvakrát tak široký ako bežná dúha a má vzhľad lesklého bieleho pruhu. Vo vnútri môžu byť ďalšie farebné oblúky, najskôr bledomodré alebo zelené, potom belavočervené. 1

Podľa vzhľadu dúhy je teda možné približne odhadnúť veľkosť dažďových kvapiek, ktoré túto dúhu vytvorili. Vo všeobecnosti platí, že čím väčšie sú kvapky dažďa, tým je dúha užšia a jasnejšia, veľké kvapky sa vyznačujú najmä prítomnosťou bohatej červenej farby v hlavnej dúhe. Početné dodatočné oblúky majú tiež jasné farby a sú priamo priľahlé k hlavným dúhom, bez medzier. Čím menšie sú kvapky, tým je dúha širšia a slabšia s oranžovým alebo žltým okrajom. Prídavné oblúky sú ďalej od seba a od hlavných dúh.

Vzhľad dúhy závisí aj od tvaru kvapiek. Pri páde vo vzduchu sa veľké kvapky splošťujú a strácajú sférickosť. Vertikálny prierez takýchto kvapiek sa blíži k elipse. Výpočty ukázali, že minimálna odchýlka červených lúčov pri prechode cez sploštené kvapky s polomerom 0,5 mm je 140°. Preto uhlová veľkosť červeného oblúka nebude 42 °, ale iba 40 °. Pre väčšie kvapky, ako je polomer 1,0 mm, bude minimálna odchýlka červeného lúča 149° a oblúk červenej dúhy bude merať 31° namiesto 42°. Čím silnejšie je teda sploštenie kvapiek, tým menší polomer dúhy tvoria. 7

1. 1. Charakteristika typov dúhy

Existujú dúhy bez dažďa alebo pruhy padajúceho dažďa? Dejú sa v laboratóriu. Umelé dúhy vznikli lomom svetla v jedinej suspendovanej kvapke destilovanej vody, sirupovej vody alebo číreho oleja. Veľkosti kvapiek sa pohybovali od 1,5 do 4,5 mm. Ťažké kvapky boli vytiahnuté vplyvom gravitácie a ich prierez bol elipsa. Keď bola kvapka osvetlená héliovo-neónovým laserovým lúčom, objavila sa nielen prvá a druhá dúha, ale aj nezvyčajne jasná tretia a štvrtá, sústredené okolo svetelného zdroja (v tomto prípade lasera). Niekedy bolo možné získať aj piatu a šiestu dúhu. Tieto dúhy, rovnako ako prvá a druhá, boli opäť v smere opačnom k ​​zdroju. Je pravda, že tieto dúhy boli monochromatické, červené, pretože ich netvoril zdroj bieleho svetla, ale monochromatický červený lúč. 8

Misty Rainbow

V prírode sa vyskytujú biele dúhy. Objavujú sa, keď slnko osvetľuje slabú hmlu pozostávajúcu z kvapiek s polomerom 0,025 mm alebo menším. Nazývajú sa hmlisté dúhy. Okrem hlavnej dúhy vo forme žiarivo bieleho oblúka so sotva viditeľným žltkastým okrajom sú niekedy pozorované ďalšie farebné oblúky: veľmi slabý modrý alebo zelený oblúk a potom belavo-červený.

Podobný typ bielej dúhy je možné vidieť, keď reflektor za vami osvetlí intenzívny opar alebo svetelnú hmlu pred vami. Aj pouličná lampa môže vytvoriť, aj keď veľmi slabú, bielu dúhu, viditeľnú na tmavom pozadí nočnej oblohy. 6

Mesačné luky

Podobne ako slnečné sa môžu vyskytnúť aj mesačné dúhy. Sú slabšie a objavujú sa počas splnu. Lunárne dúhy sú zriedkavejším javom ako slnečné dúhy. Na ich výskyt je potrebná kombinácia dvoch podmienok: Mesiac v splne, nezakrytý mrakmi, a výskyt silného dažďa alebo pásov jeho pádu (nedosahujúcich Zem).

Dúhy tvorené mesačnými lúčmi nie sú dúhové a vyzerajú ako svetlé, úplne biele oblúky. Nedostatok červenej farby v lunárnych dúhach aj pri veľkých kvapkách dažďa sa vysvetľuje nízky level nočné osvetlenie, pri ktorom sa citlivosť oka na červené lúče úplne stráca. Zostávajúce farebné lúče dúhy tiež strácajú veľa zo svojho farebného tónu kvôli nedostatku farieb v ľudskom nočnom videní. 8

Kapitola 2. Experimentálna časť 2.1. Metodika experimentálnej práce

Na získanie dúhy v laboratóriu existuje veľa metód a techník, v našej práci sme použili nasledovné:

Pokus 1. Dúha v umývadle.

Vybavenie a materiály: sklenená nádoba; voda; zrkadlo.

Pokrok:

Za slnečného dňa naplňte veľkú sklenenú nádobu vodou. Potom spustite zrkadlo do vody. Presuňte toto zrkadlo a nájdite polohu, ktorá vytvorí dúhu na stenách miestnosti. Polohu zrkadla môžete zafixovať.Nechajte vodu utíšiť, aby dúha vyzerala jasnejšie a potom dúhu nakreslite alebo odfotografujte tak, ako ste ju videli.

Vybavenie a materiály: sklenená nádoba; voda; zrkadlo; Biely zoznam papier; baterka.

Pokrok:

Za slnečného dňa naplňte veľkú sklenenú nádobu vodou. Potom spustite zrkadlo do vody. Presuňte toto zrkadlo a nájdite polohu, ktorá vytvorí dúhu na stenách miestnosti. Polohu zrkadla môžete zafixovať Nechajte vodu upokojiť, aby sa dúha javila jasnejšie. Okrem toho položte hárok bieleho papiera pred misku s vodou a zrkadlo, nasmerujte svetlo baterky na časť zrkadla ponorenú do vody, na hárku papiera sa objaví dúha. Potom nakreslite alebo odfotografujte dúhu tak, ako ste ju videli.

Pokus 3. Dúha v krabici.

Vybavenie a materiály: kartónová krabica; kancelársky nôž; kompaktný disk typu CD-R; plastová trubica; lepidlo; baterka; sviečka; Fluorescenčná lampa.

Pokrok:

Vezmite veľkú kartónovú škatuľu. Do jeho bočnej steny vyrežte zvislú štrbinu vysokú niekoľko centimetrov a šírku 3 až 5 milimetrov. Dodá prúdu svetla tvar tenkého pásika siahajúceho vo vertikálnej rovine. Umiestnite prázdne CD-R na opačnú stenu škatule.

Teraz vyrežte otvor v bočnej stene škatule pre tubus na pozorovanie spektra. Hoci slúchadlo má okrúhly rez, otvor musí byť oválny, aby sa dal otáčať vo vodorovnej rovine.

Vložte rúrku do otvoru. Nasmerujte štrbinu na zdroj svetla. Pozrite sa do skúmavky a jej otáčaním nájdite spektrum a preskúmajte ho.

Skúste pomocou spektroskopu pozorovať spektrá rôznych svetelných zdrojov: slnko, žiarovka, žiarivka, sviečka, LED diódy rôznych farieb.

Spektrá získané pomocou spektroskopu je možné snímať webovou kamerou alebo digitálnym fotoaparátom.

Vybavenie a materiály: list preglejky, nôž, baterka, list bieleho papiera, CD, ceruzky, fotoaparát.

Pokrok:

Vezmite si list preglejky, plastu alebo iného ľahko spracovateľného nepriehľadného materiálu. Jeho rozmery by mali byť približne 300 x 300 milimetrov, hrúbka nie je kritická. V strede vyrežte rovnú štrbinu dlhú asi 100 milimetrov a širokú asi 4 milimetre.

Umiestnite list vertikálne. Urobte si pre neho stojan, aby ste ho nemuseli držať v rukách, pretože v nich budete musieť držať ďalšie dva predmety, aby ste zatemnili miestnosť.

Zapnite bodový zdroj svetla so spojitým spektrom. Môže to byť napríklad vrecková baterka založená na žiarovke. Umiestnite ho približne 500 milimetrov od medzery.

Na opačnú stranu medzery položte list obyčajného papiera v 90-stupňovom uhle. Zabezpečte to.

Vezmite obyčajné CD (tmavé, napríklad RW, nebude fungovať). Umiestnite ho medzi štrbinu a list papiera tak, aby sa naň premietalo spektrum.

Pri držaní baterky a kotúča nechajte pomocníka odfotiť výslednú dúhu.

Držte baterku a disk tak, aby sa spektrum neposunulo. Upozorňujem, že je citeľne citlivejší na posun disku ako na posun baterky.

Potom požiadajte pomocníka, aby chytil pastelky alebo fixky. Nechajte asistenta, aby obkreslil spektrum ceruzkami alebo fixkami vo farbách, ktoré zodpovedajú premietaným.

Odstráňte výsledný list, potom vypnite baterku a rozoberte inštaláciu. Zapnite svetlá v miestnosti. Výslednú fotografiu a kresbu navzájom porovnajte.

Odpovedzte na otázku, prečo sú farby v akomkoľvek spektre vždy usporiadané v rovnakom poradí?

Pokus 5. Dúhová fontána.

Vybavenie a materiály: plechovka, nožnice, žiarovka, voda.

Pokrok:

Vo vysokej plechovej plechovke vo výške 5 cm od dna musíte vyvŕtať okrúhly otvor s priemerom 5 - 6 mm. Žiarovka s kazetou opatrne zabaľte do celofánového papiera a umiestnite oproti otvoru. Je potrebné naliať vodu do nádoby. Otvorenie otvoru , dostaneme trysku, ktorá bude osvetlená zvnútra. V tmavej miestnosti jasne žiari a vyzerá veľmi pôsobivo.

2.2. Experimentálne výsledky

Moja mama, otec a ja sme doma robili pokusy opísané v odseku 2.1. Výsledky získané počas experimentálnej časti práce možno opísať takto:

Pokus 1. Dúha v umývadle.

Naplňte sklenený pohár vodou. Potom do vody spustili zrkadlo a osvetlili ho baterkou. Posunuli zrkadlo a našli polohu, v ktorej sa na stenách miestnosti vytvorila dúha. Keď sa voda upokojila, dúha sa stala výraznejšou.

Pripomienky:

Dostali sme podobu dúhy odrážajúcej sa na zrkadle (príloha 1). Lúč svetla odrazený zrkadlom pri výstupe z vody sa láme. Farby, ktoré tvoria bielu, majú rôzne uhly lomu, takže padajú v rôznych bodoch a stávajú sa viditeľnými.

Pokus 2. Dúha na bielom liste.

Všetko zostalo z pokusu 1, len sme dodatočne položili list bieleho papiera pred pohár s vodou, nasmerovali svetlo baterky na zrkadlo, na liste papiera sa objaví dúha.

Pripomienky:

Podarilo sa nám zachytiť zrkadlom lúč svetla, ktorý nám dal takú dúhu... (Príloha 2).

Pokus 3. Dúha v krabici.

Vzali sme veľkú kartónovú škatuľu. V jeho bočnej stene bola vyrezaná vertikálna štrbina a na opačnú stenu škatule bolo umiestnené prázdne CD. V bočnej stene škatule bol vyrezaný otvor pre trubicu na pozorovanie spektra.

Rúrku vložili do otvoru. Nasmerujte zdroj svetla na štrbinu. Pozreli sa do trubice a jej otočením našli spektrum.

Spektrá získané pomocou domáceho spektroskopu sme odfotografovali a porovnali.

Pripomienky:

Osvetlením disku rôznymi zdrojmi svetla (baterka, žiarovka) sme získali spektrá rovnakého zloženia, ako je vidieť na fotografiách (príloha 3).

Pokus 4. Štúdium usporiadania farieb v dúhe.

Stojan sme vyrobili z listu preglejky. V strede jednej strany bola vyrezaná rovná štrbina. Umiestnite list bieleho papiera vertikálne. V miestnosti bola tma. CD bolo umiestnené medzi štrbinou a listom papiera tak, aby naň dopadali lúče svetla. Na osvetlenie medzery bola použitá baterka.

Pripomienky:

Na hárku papiera sa objaví dúha (príloha 4), farby v akomkoľvek spektre sú vždy umiestnené v rovnakom poradí.

Pokus 5. Dúhová fontána.

Otec vyvŕtal okrúhlu dieru do vysokej plechovky. Do pohára sme naliali vodu. Oproti otvoru bola opatrne umiestnená žiarovka s objímkou. V tmavej miestnosti sa otvorila diera.

Pripomienky:

Dostali sme trysku, ktorá bola osvetlená zvnútra a jasne žiarila. Do dráhy prúdnice bol priložený prst a voda bola striekaná vo forme fontány, v ktorej sú vymrštené prúdnice zvnútra osvetlené (príloha 5).

Záver

Po dokončení tejto práce som sa presvedčil, koľko úžasného, ​​poučného a pre prax užitočného môže obsahovať známy fenomén lomu svetla.

V priebehu môjho výskumu som sformuloval nasledovné závery:

Existuje mnoho metód a techník na získanie dúhy v laboratórnych podmienkach.

Experimentálna časť popisuje niekoľko inštalácií, pomocou ktorých bola doma získaná umelá dúha.

Výsledky získané pri štúdiu dúhy môžu byť zaujímavé a užitočné ako pre vonkajšieho pozorovateľa, tak aj pre školákov.

Na záver treba poznamenať, že dúha je veľmi zaujímavý fenomén, ktorej štúdium si vyžaduje veľa úsilia a je veľmi vzdelávacie, a praktickú hodnotu práce spočíva v tom, že získané materiály môžu používať učitelia základných tried pri vedení lekcií a aktivít na oboznámenie sa s vonkajším svetom.

Bibliografia

"Veľká encyklopédia Cyrila a Metoda."

Belkin I.K. Čo je to dúha? - „Quantum“ 1984, č. 12, s. 20.

Bulat V.L. Optické javy v prírode. M.: Školstvo, 1974, 143 s.

Geguzin Ya.E. "Kto robí dúhu?" - „Quantum“ 1988, č. 6, s. 46.

Zvereva S.V. Vo svete slnka. - L.: Gidrometeoizdat, 1988.

Mayer V.V., Mayer R.V. "Umelá dúha" - "Quantum" 1988, č. 6, s. 48.

Tarasov L.V. Fyzika v prírode. - M.: Školstvo, 1988.

http://www.allbest.ru

Príloha 1.

Fotografie výsledkov experimentu 1

Obrázok 1. Príprava zariadenia na prevádzku.

Obrázok 2. Umiestnite zrkadlo do taniera s vodou.

Obrázok 3. Všeobecná forma dúhy na stene.

Obrázok 4. Zväčšený pohľad na dúhový odraz.

Dodatok 2.

Fotografie výsledkov experimentu 2

Obrázok 5. Odraz dúhy na liste papiera.

Obrázok 6. Pohľad na dúhu na hárku bieleho papiera.

Dodatok 3.

Fotografie výsledkov experimentu 3

Obrázok 7. Príprava spektroskopu z kartónovej škatule.

Obrázok 8. Príprava spektroskopu z kartónovej škatule.

Obrázok 9. Osvetlenie disku baterkou.

Obrázok 10. Sledovanie vzhľadu dúhy v krabici.

Obrázok 11. Dúhový sektor, ktorý sme získali pri osvetlení baterkou s LED lampami.

Obrázok 12. Dúhový sektor, ktorý sme získali pri osvetlení baterkou s LED lampami.

Obrázok 13. Sektor dúhy, ktorý sme získali pri osvetlení žiarovkou.

Obrázok 14. Sektor dúhy, ktorý sme získali pri osvetlení žiarovkou.

Dodatok 4.

Fotografie výsledkov experimentu 4

Obrázok 15. Model z preglejky.

Obrázok 16. CD, ktoré bude lámať svetlo.

Obrázok 17. Dúha na kúsku papiera (A a B).

Dodatok 5.

Fotografie výsledkov experimentu 5

Obrázok 18. Inštalácia na získanie dúhovej fontány.

Obrázok 19. Nalejte vodu do inštalácie, aby ste získali dúhovú fontánu.

Obrázok 20. Otvorte otvor a získajte dúhový prúd.

Obrázok 21. Výroba dúhovej fontány.