Magický fenomén prírody: zaujímavé fakty o dúhe. Ako vzniká dúha? Rôzne druhy atmosférických javov dúha

Článok „Neobyčajné v bežnom. Rainbow"

Savostyanova Svetlana Anatolyevna, učiteľka fyziky a matematiky, GAPOU MO "Egoryevsky Industrial and Economic College"
Popis. Dávam do pozornosti informatívny článok o dúhe. Článok je napísaný formou príbehu-rozhovoru medzi snívačom, teoretikom, básnikom a umelcom. Tento materiál bude užitočný pre školákov, učiteľov prírodných vied, pedagógov rozšírených denných skupín. Materiál článku možno použiť na prípravu správy alebo správy, konania mimoškolské aktivity, za návrh tematických nástenných novín. Článok je určený pre stredoškolákov (5.-8. ročník), čiastočne je možné materiál využiť aj pre mladších školákov.
Cieľ: rozšírenie predstáv školákov o dúhe.
Úlohy:
- pokračovať v utváraní poznatkov o optickom jave – dúhe;
- rozvíjať kognitívny záujem;
- pestovať zmysel pre krásu, vzbudzovať záujem o štúdium prírodných javov.

Zasnívaný.
farebný oblúk
visel nad zemou,
Akoby niekto spadol
Jarmo z neba.
(N. Silina)
čo je chlapi? Rainbow! Bolo by skvelé na ňom jazdiť alebo chodiť! Hovorí sa, že nemôžeš... Prečo?
Teoretik. Ozhegovov slovník uvádza nasledujúcu definíciu: „Dúha je viacfarebný oblúk na nebeskej klenbe, ktorý vzniká v dôsledku lomu slnečného svetla v kvapkách dažďa. Farby dúhy (farby slnečného spektra). Bohužiaľ, nebudete môcť po nej chodiť.
Dúha je prirodzený optický jav. Poskytuje jedinečnú možnosť pozorovať rozklad bieleho svetla na spektrum v prírodných podmienkach. Poviem vám, ako vzniká dúha.

Vždy príde po daždi. Niekde medzi Slnkom a pozorovateľom stále prší. Slnečné svetlo prechádzajúce kvapkami vody sa v nich opakovane odráža a láme ako v malých hranoloch a z kvapiek vychádzajú pod rôznymi uhlami lúče rôznych farieb. Ak sú kvapky dažďa veľké (priemer 1-2 mm), potom je dúha veľmi jasná, pruhy sú v nej jasne viditeľné. Ak sú kvapky menšie, dúha sa zdá vyblednutá, rozmazaná. Keď Slnko vystúpi nad 42 stupňov nad obzor, dúhu z povrchu Zeme nevidno. Poradie farebných pruhov je vždy rovnaké: vo vnútri oblúka je fialový pruh, ktorý prechádza najprv do modrej, azúrovej, potom do zelenej, žltej, oranžovej a nakoniec červenej, čím vytvára oblúk s vonku.
Básnik. Tento úžasný fenomén prírody už dlho zaujíma nielen vedcov, ale aj básnikov. Takto Fjodor Tyutchev opísal dúhu vo svojej básni:
Aké nečakané a svetlé
Na mokrej modrej oblohe
vztýčený vzdušný oblúk
Vo vašom chvíľkovom triumfe!
Jeden koniec sa ponoril do lesov,
Iní išli za oblaky -
Objala polovicu neba
A vo výške bola vyčerpaná.

Oh, v tejto dúhovej vízii
Aká blaženosť pre oči!
Je nám na chvíľu dané,
Chyťte to - chyťte to čoskoro!
Pozri, je to vyblednuté
Ešte minútu, dve - a čo?
Preč, pretože úplne zmizne,
Čo dýchate a žijete.
(5. augusta 1865, Roslavl)
Zasnívaný. Krásne povedané a tento jav je skutočne pozorovaný počas krátkej doby. Je ešte niečo o dúhe?
Básnik. Takto opisuje S. Petrushkov svoj vzhľad:
Dážď prestal, búrka utíchla,
Na listoch sa trblieta dažďová rosa.
Priehľadné kaluže na čistých cestách -
Nevychádzajte z domu chodiť v sandáloch.
A na oblohe, kde visí modrý oblak,
Krása dúhy jasne horí!

Teoretik. Chlapci, rozklad bieleho svetla na spektrum sa nazýva disperzia. Isaac Newton vysvetlil rozptyl, v spektre vyčlenil 7 farieb, ale toto rozdelenie je podmienené. Farby hladko do seba prechádzajú a majú veľa odtieňov. Existujú špeciálne frázy, ktoré nám umožňujú správne si zapamätať poradie spektra:
Každý poľovník chce vedieť, kde sedí bažant!
Ako Odvážny Jean Zvonar zostrelil Lucernu hlavou!
Básnik. Elena Blaginina v básni „Rainbow“ opisuje sedemfarebnú dúhu takto a uvádza všetky jej farby:
Dážď, dážď, neprší, neprší, počkaj!
Poď von, vyjdi, zlaté dno slnka!
Budem obdivovať dúhový oblúk, budem utekať,
Budem čakať na sedemfarebný kvet na lúke.
Nevidím dosť červeného oblúka,
Za oranžovou, za žltou vidím nový oblúk.
Tento nový oblúk je zelenší ako lúky
A za tým - modrá, ako materská náušnica.
Nevidím dosť modrého oblúka,
A za touto, fialovou,
Vezmem to a utekám...
Slnko zapadlo za kopy sena. Kde si, dúhový oblúk?
Teoretik. Niekedy môžete pozorovať dva naraz, menej často - tri viacfarebné oblúky. Prvá dúha je vytvorená lúčmi odrazenými vo vnútri kvapiek raz, druhá - lúčmi odrazenými dvakrát. Predstavte si, že v roku 1948 sa v Leningrade medzi mrakmi nad Nevou naraz objavili štyri dúhy! A keď ste v lietadle vysoko nad zemou, môžete vidieť dúhu v tvare kruhu.

Zasnívaný. Prečo má dúha tvar oblúka? Prečo nie je na oblohe napríklad s písmenom „P“?
Teoretik. Tvar dúhy je určený tvarom kvapiek vody, v ktorých sa láme slnečné svetlo. A kvapôčky vody majú ideálne guľovitý tvar. Samozrejme, jedna kvapka neposkytne taký krásny efekt a dúhu, ktorú vidíme, tvorí veľké množstvo kvapiek. Každú chvíľu vzniká dúha lomom slnečných lúčov v ďalších a ďalších kvapkách. Padajú dažďové kvapky. Miesto spadnutej kvapky obsadí ďalšia kvapka a stihne poslať svoje farebné lúče na dúhu, za ňou nasleduje ďalšia atď. Okrem toho každý vidí svoju vlastnú dúhu!
Zasnívaný. Ak nemôžete chodiť, potom nakreslím svoju dúhu, o to viac, že to nie je ťažké, hlavnou vecou je mať farebné ceruzky alebo farby a poznať postupnosť farieb. Nakreslil dúhu ešte niekto okrem mňa?
Umelec. Samozrejme, Dreamer, dokonca aj deti môžu nakresliť dúhu. Ale aj na plátnach známych umelcov môžete vidieť dúhu, pretože motív dúhy je jedným z obľúbených v umení romantizmu. Je prítomný v krajinách mnohých známych umelcov.

Na niektorých plátnach je to topiaca sa dúha na oblohe. Sú tam jemné farby, dúha je taká tenká, efemérna. Na iných je ako monumentálny oblúk, ako opora v chráme prírody. A niekde dáva krajine báječnosť a jas.

Nezabudni na ňu súčasných umelcov(mená umelcov, obrazy sú umiestnené sprava doľava: Oksana Zbrutskaya, Kovalchuk, Iosif Abrisan, Lukina Elena).

Zasnívaný. Indickí mudrci povedali: „Nehľadajte zázraky, neexistujú. Hľadajte vedomosti - sú. A všetko, čo ľudia nazývajú zázraky, je taký či onaký stupeň poznania.. Dnes s vami vieme, čo je dúha, ako vzniká. Ale tento úžasne krásny fenomén prírody stále chce byť nazývaný zázrakom. A ja, trochu, ale naďalej verím, že tam, kde sa dúha na jednom konci zapustí do zeme, môžete vykopať hrniec zlata.
Oblúk dúhy - tvorca dobrej vôle,
Spája vzduch, vlhkosť, svetlo -
Všetko, bez čoho niet života na svete.
Je v čiernom oblaku nádherná vízia
Prezrádza nám….
(Ivan Bunin, Rainbow, 1922)

Literatúra
1. Pavlenko Yu.G. Začiatky fyziky: Učebnica - M .: Vydavateľstvo "Skúška", 2007.
2. Encyklopédia pre deti. T.8. Astronómia - M.: Avanta+, 1998.

Dúha - tento veľkolepý farebný fenomén už dlho udivuje predstavivosť ľudí. Pri pohľade na dúhu chcem veriť v zázraky a mágiu. Ktorý z prírodných úkazov možno porovnať s krásou dúhy? Vzhľad dúhy na oblohe znamená, že čoskoro príde dobré počasie a zlé počasie skončí. Existuje veľa legiend o dúhe, o ktorých sa dozviete z tohto článku. Pokúsime sa tiež podrobnejšie pochopiť dôvody vzhľadu tohto nádherného prírodný jav a dozviete sa zaujímavé fakty o dúhe. Prečítajte si článok, pýtajte sa a podeľte sa o svoje dojmy v komentároch.

V staroindickom epose „Romayana“ nájdeme výraz „sedemfarebný luk hromu“. Thunderbolt - najvyšší boh, kráľ kráľov Indra. Starí Gréci si dúhu predstavovali ako prostredníka medzi nebom a zemou, teda medzi bohmi a ľuďmi. Dúhu stotožnili s krásnou Iridou a zobrazili ju oblečenú v hodvábe, ktorý pretínal všetkých sedem farieb. Zlaté krídla boli nepostrádateľným atribútom Iridy. Symbolizovali jej vrtkavú povahu: dúha sa predsa vždy objaví a nečakane zmizne.

Arabi verili, že dúha je luk boha svetla Kuzakha. Po vyčerpávajúcom boji so silami temnoty, ktoré sa snažili zabrániť objaveniu sa slnka na oblohe, Kuzakh vždy vyšiel ako víťaz a zavesil na oblaky dúhovú mašľu. Slovania od pradávna považovali dúhu po výdatnom daždi za posla víťazstva, ktoré získal boh Perún nad duchom zla.

Aby sa objavila dúha, nestačia iba hromy a blesky. Ak je obloha pokrytá mrakmi a na zemi nie je tieň, dúhu nie je možné vidieť. A až keď slnko prerazí hrúbku mrakov, vytvárajú sa podmienky pre jeho vzhľad. Krásne! Premenlivé a nepolapiteľné!

Vysvetliť vzhľad dúhy na oblohe z teoretického hľadiska nie je obzvlášť ťažké. Toto je elementárna optika. Ako dážď a slnko kreslia dúhu!?

Ako viete, svetlo pozostáva z kombinácie niekoľkých farieb: červenej, oranžovej, žltej, zelenej, modrej, azúrovej a fialovej. Biele svetlo prechádzajúce hranolom sa na druhej strane odráža všetkými farbami dúhy. Ale aby ste pochopili, čo je dúha, musíte pochopiť, čo sa deje vo vnútri hranola a ako biele svetlo vyžaruje toľko farieb.

Hranol je zvyčajne trojsten číre sklo alebo plast. Hranol „kreslí“ minidúhu rozkladom zložitého svetla na spektrum, keď úzky pásik bieleho svetla dopadne na jednu z plôch trojuholníka. K rozptylu svetla v hranole dochádza v dôsledku takzvaného "indexu lomu" skla. Každý materiál má svoj vlastný charakteristický index lomu. Keď svetlo prechádza materiálom (napríklad svetlo prechádza vzduchom a naráža na sklenený hranol), rozdiel v indexoch lomu medzi vzduchom a sklom spôsobí, že sa svetlo ohne. Uhol ohybu sa líši od vlnovej dĺžky svetla. A keď biele svetlo prechádza cez dve roviny hranola, rôzne farby sa ohýbajú (lámu) a objavuje sa akási dúha. Samotná dúha je vytvorená dažďovými kvapkami pôsobiacimi ako drobné hranoly. Svetlo vstupuje do dažďovej kvapky, odráža sa od druhej strany dažďovej kvapky a vychádza von. Počas tohto procesu sa svetlo rozkladá na spektrum, rovnako ako sa to deje v priehľadnom trojstennom hranole. Uhol medzi prichádzajúcim a odchádzajúcim svetelným lúčom je 42 stupňov pre červenú a 40 stupňov pre fialovú. V dôsledku rozdielu uhlov ohybu sa na oblohe objaví zaoblený lem, t.j. dúha. Niekedy sa môžu objaviť dve dúhy naraz. Môže sa vytvoriť druhá dúha, pretože niektoré dažďové kvapky sa môžu okamžite dvakrát odrážať. Na to, aby došlo k dvom odrazom súčasne, sú potrebné kvapky určitej veľkosti.Hlavným procesom pre vznik dúhy je lom (lom) alebo "ohyb" svetla. Svetlo sa ohýba, alebo skôr mení svoj smer, keď prechádza z jedného média do druhého. Dúha sa objavuje v dôsledku skutočnosti, že svetlo sa šíri rôznymi rýchlosťami do rôznych médií.

Takže ohyb lúča svetla padá do priehľadného hranola. Jedna strana svetelnej vlny je o niečo pomalšia ako druhá, takže lúč prechádza cez rozhranie vzduch-sklo pod rôznymi uhlami (v podstate sa lúč svetla odráža od povrchu hranola). Svetlo sa pri výstupe z hranola opäť otáča, pretože jedna strana svetla sa pohybuje rýchlejšie ako druhá.Okrem samotného procesu ohýbania svetla hranol rozdeľuje biele svetlo na jednotlivé farby. Každá farba bieleho svetla má svoju charakteristickú frekvenciu, ktorá spôsobuje, že farby sa pri prechode hranolom pohybujú rôznou rýchlosťou.

Farba, ktorá sa v skle pomaly láme, sa pri vstupe do hranola zo vzduchu viac ohýba, pretože v odlišné prostredie farba sa pohybuje rôznymi rýchlosťami. Farba, ktorá sa v skle pohybuje rýchlejšie, veľmi nezoslabne, takže sa toľko neohýba. Vďaka tomu sú všetky farby dúhy, ktoré tvoria biele svetlo, frekvenčne oddelené a prechádzajú cez sklo. Ak sklo láme svetlo dvakrát, ako je to v hranole, človek oveľa lepšie vidí všetky oddelené farby bieleho svetla. Dažďové kvapky môžu lámať a rozptyľovať svetlo rovnako ako vo vnútri hranola. Za určitých podmienok sa v dôsledku takéhoto lomu svetla objaví na oblohe dúha.Každá kvapka je svojím spôsobom jedinečná: kvapka má úplne inú veľkosť a konzistenciu v porovnaní so skleneným hranolom. Keď biele slnečné svetlo vstúpi do niekoľkých kvapiek dažďa pod určitým uhlom, objaví sa na oblohe červená, oranžová, žltá, zelená, modrá, indigová a fialová farba, t.j. dúha. Dúhu dopĺňajú červené a fialové farby spektra viditeľného svetla.

Keď svetlo prechádza vzduchom do kvapky vody, zložky bieleho svetla sa začnú rozptyľovať, pričom rýchlosť, akou sa jednotlivé farby pohybujú, závisí od ich frekvencie. Fialová farba odrazená v kvapke sa láme pod tupým uhlom a červená pod ostrým uhlom. Na pravej strane kvapky časť svetla uniká do vzduchu, zatiaľ čo zvyšok sa odráža späť. Časť odrazeného svetla vychádza z ľavej strany kvapky a lom svetla sa opäť objaví, keď sa svetlo pohybuje smerom k vzduchu.

Týmto spôsobom každá kvapka rozptýli biele slnečné svetlo do farieb svojich zložiek. Prečo však vidíme široké farebné stuhy, ako keby každá daždivá oblasť rozptyľovala len jednu konkrétnu farbu? Je to preto, že vidíme len farbu, ktorá pochádza z každej kvapky. Keď napríklad kvapôčka A rozptýli biele svetlo, pod určitým uhlom vychádza len jedno červené svetlo, ktoré je viditeľné našim okom. Ostatné farebné lúče sa lámu pod iným uhlom, takže ich nevidíme. Slnečné svetlo preniká do padajúcich kvapiek rovnako, takže všetky blízke kvapky vyžarujú červené svetlo. Kvapka B sa po oblohe pohybuje o niečo pomalšie, takže už nemôže vyžarovať červené svetlo. Ale keďže všetky ostatné farby majú menšiu vlnu, kvapka B v tomto prípade vyžaruje oranžovú a všetky ostatné farby dúhy v zostupnom poradí. Ako posledná uzatvára dúhu fialová farba s najmenšou žiarivou vlnou. Ak sa pozriete na dúhu zhora, môžete vidieť celý kruh pozostávajúci zo siedmich tenkých kruhov rôznych farieb. Zo zeme vidíme len oblúk dúhy, ktorý sa objavuje na obzore. Niekedy sa na oblohe objavia dve dúhy naraz, z ktorých jedna má jasný obrys, druhá vyzerá ako rozmazaný odraz prvej. Tlmená dúha sa vytvára podľa rovnakého princípu ako číra, avšak v tomto prípade sa svetlo odráža od povrchu vnútri kvapky nie raz, ale dvakrát. V dôsledku tohto dvojitého odrazu svetlo vychádza z kvapky pod iným uhlom, takže druhá dúha sa javí o niečo vyššie. Ak sa pozriete pozorne, všimnete si, že farby v druhej dúhe sa odrážajú v opačnom poradí v porovnaní s prvou dúhou. V dôsledku tohto lomu svetla a rozptylu lúčov sa objaví dúha. Obvyklé pre nás slnečné svetlo a voda spolu vytvárajú nové umelecké dielo, ktoré nám predstavuje matka príroda.

Dúha, žiariaca jasnými, veľkolepými farbami, ohromila poetickú predstavivosť primitívnych národov. Buď sa tiahne nad zemou, alebo sa trblieta v samotnej záhrade Iria, kde na nej odpočívajú rajské vtáky a okrídlené duše.

Za dúhou, ako aj za všetkými svietidlami bol rozpoznaný zvláštny, božský charakter, preto tak ako v prírode je dúha na hranici medzi búrkou a slnečným žiarením, tak aj v ľudových rozprávkach je v spojení s bohom hromu. a blesk Perun a jasná bohyňa Lada, ktorej mená sú mimochodom Perunitsa the Thunderer. V legendách sa dúha porovnáva so širokou škálou predmetov.

Slovania od pradávna veria, že dúha „pije“ vodu z jazier, riek a morí: ako had, spúšťajúc žihadlo do vody, nasáva vodu do seba a potom ju vypúšťa, preto prší; na koncoch dúhy je kotol so starými zlatými mincami. Legenda kreslí tri božstvá, z ktorých jedno drží dúhu a dvíha ňou vodu z rieky, druhé z tejto vody vytvára oblaky a tretie, ktoré ich roztrháva, spôsobuje dážď. Je to ako trojjediná inkarnácia Perúna.

Západní Slovania veria, že čarodejnica môže ukradnúť dúhu a skryť ju, čo znamená, že na Zemi bude sucho.

Existujú aj také presvedčenia: dúha je mostom medzi nebom a zemou; alebo opasok bohyne Lada; alebo cesta na druhý svet, po ktorej duše zosnulých občas prichádzajú na hriešnu zem. Toto je symbol hojnosti, a ak sa dúha dlho neobjavila, treba počítať s hladom, neúrodou.

Na niektorých miestach verili, že dúha je brilantný rocker, pomocou ktorého Lada Perunitsa čerpá vodu z morského oceánu a potom s ňou zavlažuje polia a polia. Tento nádherný rocker je držaný na oblohe av noci - v súhvezdí Veľkej medvedice. Hádanky o dúhe si tiež zachovali svoje prirovnanie k jarmu a vedrám vody: „Dve moria visia na oblúku“, „Na rieke visí viacfarebné jarmo“.

Srbi, Macedónci, Bulhari a západní Ukrajinci veria, že ten, kto prechádza pod dúhou, mení pohlavie. V západnom Bulharsku verili, že „ak si chce niekto zmeniť pohlavie, musí ísť počas dažďa k rieke a tam, kde dúha“ pije vodu“, musí piť na tom istom mieste a potom sa stane mužom. na ženu a zo ženy na muža." Táto vlastnosť dúhy sa dá využiť na magickú zmenu pohlavia nenarodeného dieťaťa. "Ak sa narodila žena, ktorá mala samé dievčatá, chodí piť vodu na miesto, kde dúha "pije", potom sa jej narodia chlapci.

V Bulharsku existuje aj predstava, že dúha je „pás Pána, ktorý počas dažďa opláchne alebo po daždi vysuší“. Zároveň sa dúha nazýva aj „pás samovilu“. Srbi a Chorváti hovoria, že Boh pomocou dúhy ukazuje ženám, ako tkať a aké farby používať.

V starovekej Indii je dúha lukom Indru, boha hromu; okrem toho v hinduizme a budhizme je „dúhové telo“ najvyšším jogínskym stavom dosiahnuteľným v ríši samsáry.

V islame sa dúha skladá zo štyroch farieb – červenej, žltej, zelenej a modrej, ktoré zodpovedajú štyrom živlom. V niektorých afrických mýtoch je nebeský had stotožňovaný s dúhou, ktorá slúži ako strážca pokladov alebo obopína Zem v prstenci. Americkí Indiáni stotožňujú dúhu so schodiskom, ktoré vedie do iného sveta. U Inkov bola dúha spojená s posvätným Slnkom a inckí vládcovia nosili jej podobu na svojich erboch a emblémoch. Medzi Indiánmi Chibcha Muisca bola dúha považovaná za dobré božstvo. V špecifických horských podmienkach Kordiller úžasné prírodný úkaz: Na pozadí hmlistého oparu sa občas objaví dúha, ktorá akoby rámovala mnohonásobne zväčšený odraz samotného pozorovateľa. Hlavná svätyňa zasvätená bohyni dúhy, chibcha, bola postavená vedľa horského vodopádu Tekendama, kde sa vždy zobrazí najjasnejší oblúk, len čo slnečné lúče dopadnú na vodnú spŕšku. IN Škandinávska mytológia"Bivrest" ("trasúca sa cesta", "chvejúca sa cesta") - dúhový most spájajúci nebo a zem. Stráži ho strážca bohov Heimdall. Pred koncom sveta a smrťou bohov sa most zrúti. IN Staroveké Grécko bohyňou dúhy bola panna Irida, posla bohov, dcéra Taumanta a oceanidov Electra, sestra harpyí. Bola zobrazovaná s krídlami a kaduceom. Jej odev tvoria kvapky rosy trblietajúce sa farbami dúhy.Podľa staroveku spájala dúha nebo a zem, a preto bola Irida podľa vzoru olympijskej mytológie považovaná za prostredníka medzi bohmi a ľuďmi. Na rozdiel od Hermesa Iris plnila rozkazy Dia a Hery bez toho, aby prejavila svoju vlastnú iniciatívu. Kánonický obraz Iris je okrídlená panna (zvyčajne sediaca vedľa Hery), ktorá drží v rukách nádobu s vodou, pomocou ktorej dodávala vodu oblaky.

Podľa Biblie bola dúha stvorená Bohom po globálnej potope na znak svojho sľubu, že už nikdy nezaplaví ľudí. V talmudskej tradícii bola dúha stvorená Bohom na šiesty deň stvorenia. Gréci majú dúhu - prejav bohyne Iris. V stredovekých kresťanských zobrazeniach Krista na dne Súdny deň sedí na dúhe. Dúha je spojená aj s Pannou Máriou, prostredníčkou medzi Bohom a ľuďmi. Symbolika dúhy závisí od počtu farieb v nej.
Takže v Číne sa v dúhe rozlišuje päť farieb, ktorých kombinácia zosobňuje jednotu jin a jang. Na základe aristotelovskej triády v nej kresťanský Západ vidí iba tri (symbol Trojice) primárne farby: modrú (nebeská prirodzenosť Krista), červenú (umučenie Krista) a zelenú (poslanie Krista na zemi). ).
Dúha je obraz pokojného nebeského ohňa, na rozdiel od blesku ako prejavu hnevu. nebeské sily. Vzhľad dúhy po búrke na pozadí pokojnej prírody spolu so slnkom umožnil interpretovať ju ako symbol mieru. V Biblii sa dúha objavuje (v epizóde s Noemovou archou) ako znak toho, že voda už nebude potopou; vo všeobecnosti sa považuje za symbol zmluvy medzi Jahvem a ľuďmi. Pologuľa dúhy bola považovaná za guľu (ktorej druhá polovica je údajne ponorená v oceáne), ktorá
zdôraznil božskú dokonalosť tohto prírodného úkazu. Podľa bežnej interpretácie červená farba dúhy predstavuje Boží hnev, žltá - štedrosť, zelená - nádej, modrá - zmierenie. prírodné sily, fialová - veľkosť.

Na oblohe dúha svieti a svieti,
Akoby sa nám cez ňu otvoril priechod.
Z oblohy zostúpil viacfarebný lúč,
Les sa leskne v nádhernom dúhovom prachu.

Lístie sa trblieta ako smaragd
Tu a tam sú viditeľné odrazy dúhy,
Les sa ponoril do rozprávky a upokojil sa,
Chce oddialiť nádherný okamih.

Veda nám už dávno všetko vysvetlila,
Ale úplne pochopiť prírodu nie je dané.
Vidieť dúhu na modrej oblohe,
Snívame, že sú to symboly zvonku.

Rapture nás vezme do nebeských výšok,
Možno tam je riešenie na zázrak.
Svieti na nás dúha, svieža a dobrá,
Od svetlé farby oči žiaria šťastím.

17. februára 2013 o 15:39:17| Kategórie: Príroda , Foto , Iné

Viac v sekcii:

Odpoveď je známa: je to viacfarebný pás vo forme oblúka, ktorý sa niekedy objavuje na pozadí oblohy. Dúha je optický, atmosférický a poveternostný jav zároveň. Vzniká vtedy, keď je vzduch nasýtený drobnými kvapkami vody a prechádza cez ne svetlo.

Stáva sa to po alebo počas dažďa, hmly alebo za jasného počasia v blízkosti rozbúrenej rieky, fontány, polievacieho stroja.

Prečo je dúha farebná?

Dúha sa skladá z lúčov svetla. Odkiaľ pochádza ich farba? Vidíme biele svetlo. V skutočnosti je slnečné svetlo tvorené časticami, ktoré vibrujú rôznymi frekvenciami. Náš mozog (vďaka očiam) to rozlišuje ako farby. Lúče s vysokou frekvenciou kmitov vnímame napríklad ako červené, s nízkou frekvenciou ako fialové. Vo všeobecnom prúde sa miešajú lúče rôznych frekvencií a svetlo sa javí ako biele.

Keď prechádza cez kvapky vody visiace vo vzduchu, mení smer – láme sa. Okrem toho sa jeho rôzne lúče lámu v rôznych uhloch: červené v malom a povedzme fialové - vo veľkom uhle. A pri výstupe z kvapiek sa „biele“ svetlo rozpadne na spektrum – lúče s rôznymi farbami. Vidíme ich ako dúhy.

Podobný obraz sa získa, keď sa film benzínu trblieta v rôznych farbách na kaluži alebo mydlovej bubline.

Prečo po daždi nie je vždy vidieť dúhu?

Aby sa zrodila viditeľná dúha, je potrebné, aby bol prúd svetla dostatočne silný. Počas zamračených dní dúhy neuvidíte.

V tomto prípade by svetlo malo byť pred očami a nie za hlavou. Zvyčajne niektorí ľudia vidia dúhu, zatiaľ čo iní - v rovnakom čase ako prvá - ju nevidia. prečo? Ak je slnko s vaším chrbtom, potom svetlo uvidíte skôr, ako prejde cez kvapky a pohrá sa so spektrom.

Keď je slnko príliš vysoko, jeho lúče sa po lomu nedostanú do očí. Čím vyššie je slnko, tým menší je oblúk dúhy. Preto nie je dúha viditeľná na poludnie, ale častejšie sa pozoruje ráno alebo večer.

Ale keď idete hore (napríklad po schodoch), do očí vstupuje stále viac a viac svetelných lúčov a dúha rastie. A pasažieri lietajúceho lietadla nevidia cez okná dúhový oblúk, ale celý kruh!

Koľko farieb je v dúhe?

Netreba sa usmievať – otázka nie je taká hlúpa, ako sa zdá.

Samozrejme, na to, že týchto farieb je sedem, sme si už zvykli, ale to je daň za tradíciu. Pochádza od Isaaca Newtona. V experimentoch ukázal, odkiaľ spektrum pochádza. Veľký vedec napočítal päť farieb dúhy - červenú, žltú, zelenú, modrú a fialovú. Číslo sa mu však veľmi nepáčilo.

Sedem sa považovalo za magické číslo (sedem dní v týždni, sedem divov sveta, siedme nebo, sedem smrteľných hriechov atď.). "Pri pozornom pohľade" na dúhu pridal Newton do spektra dva odtiene - oranžovú a indigovú (modrofialovú) a bolo tam sedem farieb.

Ale starí Rusi si boli istí, že v ňom boli iba štyri farby - šarlátová, modrá, zelená a karmínová. Japonci vidia dúhu ako šesť farieb – zelenú považujú za odrodu modrej. Stručne povedané, medzi rôznymi národmi sa počet farieb dúhy pohybuje od deviatich do dvoch (svetlá a tmavá).

Nemá zmysel sa pýtať, koľko z nich "naozaj" - farby spektra do seba nepozorovane prechádzajú a podmienečne si ho môžete rozdeliť na toľko pásiem, koľko chcete.

Ako si zapamätať poradie farieb v dúhe?

No je to celkom jednoduché. Pamätáme si ich podľa prvých písmen slov v jednoduchej fráze: "Každý poľovník chce vedieť, kde sedí bažant"(červená, oranžová, žltá, zelená, modrá, indigová, fialová). Existujú tiež moderná verzia: „Každý dizajnér chce vedieť, kde stiahnuť Photoshop.

Anglická fráza o „bažantovi“ vyzerá kratšie: Utekajte, dievčatá - chlapci vo výhľade("Utekaj, dievčatá - objavili sa chlapci").

Existuje lepšia možnosť: Richard z Yorku bojoval márne(„Richard z Yorku márne bojoval“). Dávajte pozor na sadu farieb: červená, oranžová, žltá, zelená, modrá, indigo, fialová - Briti si ponechali "indigo"! Čo sa dá robiť, v ich jazyku sa modrá a modrá farba označujú rovnako.

Ako získať dúhu doma?

Nebudete môcť vidieť plnohodnotnú dúhu od podlahy po strop. Ale aj tak…

1. Vezmite CD, umiestnite ho na slnečné svetlo a zmeňte uhol. Je teda ľahké získať svetlé dúhové škvrny, pruhy alebo kruh okolo jeho okraja na disku.

2. Za slnečného dňa položte misku s vodou na parapet alebo stôl pri okne. Na spodok umiestnite zrkadlo. Vezmite ho do ruky, posuňte ním a zrkadlom tak, aby prúd lúčov odrazených zrkadlom dopadol na papier. Svetlo z neho prechádzajúce cez vrstvu vody sa rozloží na spektrum. Na papieri sa objaví kúsok dúhy.

Všetci sme videli, ako sa na oblohe objavuje viacfarebný oblúk. Ale čo je to dúha? Ako sa toto tvorí zázračný jav? Tajomstvo podstaty dúhy vždy fascinovalo ľudstvo a ľudia sa snažili nájsť vysvetlenie toho, čo sa deje, pomocou legiend a mýtov. Dnes si povieme práve o tom. Čo je to dúha a ako vzniká?

mýtov

Každý vie, že starovekí ľudia mali sklon zbožšťovať a mystifikovať väčšinu prírodných javov, či už to boli hromy a blesky alebo zemetrasenie. Neobišli ani dúhu. Čo vieme od našich predkov? Čo je to dúha a ako vzniká?

Starovekí Vikingovia verili, že dúha je most Bifrost, spájajúci krajinu ľudí Mitgard a bohov (Asgard).
Indiáni verili, že dúha je luk patriaci bohu hromu Indrovi.
Gréci nezašli ďaleko od svojich súčasníkov a tiež považovali dúhu za drahého posla bohov Iridy.
Arméni sa rozhodli, že nejde o prírodný jav, ale o pás boha Slnka (ale bez rozhodnutia zmenili „špecialitu“ Boha a „prinútili“ ho, aby bol zodpovedný za umenie a vedu).
Austrálčania zašli ešte ďalej a oživili dúhu, čím sa stala patrónom vodného hada.
Podľa afrických mýtov, kde sa dúha dotýka zeme, môžete nájsť poklad.
Zaujímalo by ma, čo majú spoločné Afričania a Íri, veď aj ich Škriatok ukrýva na konci dúhy hrniec zlata.

Mýty a legendy národov z celého sveta môžete ešte dlho uvádzať a na každom by sme našli niečo zaujímavé. Ale čo je to vlastne dúha?

Príbeh

Prvé vedomé a realite blízke závery o atmosférickom jave, o ktorom uvažujeme, dal Aristoteles. Bol to len odhad, ale stal sa prvým človekom, ktorý preložil dúhu z mýtickej časti do skutočného sveta. Aristoteles predpokladal, že dúha nie je predmetom alebo substanciou a dokonca ani skutočným objektom, ale jednoducho vizuálnym efektom, obrazom, podobným fatamorgána v púšti.

Avšak prvý Vedecký výskum a zdôvodnenie vykonal arabský astronóm Qutb ad-Din ash-Shirazi. V tom istom čase podobné štúdie uskutočnili nemeckí vedci.

V roku 1611 vznikla prvá fyzikálna teória dúhy. Mark Antony de Dominis na základe pozorovaní a experimentov dospel k záveru, že dúha vzniká v dôsledku lomu svetla v kvapkách vody obsiahnutej v atmosfére v daždivom počasí. Presnejšie povedané, opísal úplný obraz vzhľadu dúhy v dôsledku dvojitého lomu svetla pri vstupe a výstupe z kvapky vody.

fyzika

Čo je teda dúha, ktorej definíciu uviedol Aristoteles? Ako sa tvorí? Pravdepodobne každý počul o existencii infračerveného a ultrafialového žiarenia? Toto je „svetlo“, ktoré pochádza z akýchkoľvek hmotných objektov v rôznych rozsahoch merania.

Takže slnečné svetlo pozostáva z lúčov s rôznymi vlnovými dĺžkami a zahŕňa všetky typy žiarenia od „teplej“ červenej po „studenú“ fialovú. Pri prechode vodnými kvapkami sa svetlo rozdelí na lúče s rôznymi vlnovými dĺžkami (a rôznymi farbami) a to sa deje dvakrát, keď vstúpi do vody, lúč sa rozdelí a mierne sa odchýli od svojej dráhy a pri výstupe sa odchýli. ešte viac, v dôsledku čoho je dúha vidieť voľným okom.

Pre deti

O dúhe vám, samozrejme, povie každý, kto skončil strednú školu s C-čkom. Čo však robiť, ak dieťa príde za rodičom a spýta sa: "Mami, čo je to dúha? Odkiaľ pochádza?" Najjednoduchší spôsob, ako to vysvetliť, je: "Toto sú lúče slnka, ktoré prechádzajú dažďom, trblietajú sa." IN mladší vek deti nemusia poznať fyzické pozadie javu.

Každý vie, že farby dúhy majú prísne poradie a vždy rovnakú postupnosť. Ako sme už zistili, je to výsledok fyzikálnych procesov. Z nejakého dôvodu však mnohí dospelí (rodičia, učitelia v škôlke) vyžadujú, aby deti vedeli správne poradie usporiadanie farieb v dúhe. Pre viac rýchle zapamätanie boli vynájdené výrazy, v ktorých prvé písmená slov symbolizujú určitú farbu. Tu sú najznámejšie formy:

Ako vidíte, správne poradie farieb môžete sledovať podľa prvého písmena (červená-oranžová-žltá-zelená-azúrová-modrá-fialová). Mimochodom, Isaac Newton nevybral modrú a modrú farbu, ale modrú a indigovú. Prečo sa názvy farieb zmenili, zostáva záhadou. Vo všeobecnosti je naozaj také dôležité vedieť, čo je dúha, aby ste ju mohli obdivovať?

VÝSKUMNÁ PRÁCA

Dvaja ľudia stojaci vedľa seba vidia každý svoju dúhu! Pretože v každom okamihu vzniká dúha lomom slnečných lúčov v nových a nových kvapkách. Padajú dažďové kvapky. Miesto spadnutej kvapky je obsadené inou a stihne poslať svoje farebné lúče do dúhy, za ňou nasleduje ďalšia atď.

Pripravili: Yulia Polozova, Anastasia Stezhkina, Elena Khimina

Vedecká poradkyňa: Zaporožceva Olga Ivanovna (učiteľka fyziky)

S. Losevo 2015

OBSAH

1. Úvod ……………………………………………………………………………………………….

2.Čo je to dúha, história výskumu ………………………………………………………………………….

3. Dúha v mytológii a náboženstve ………………………………………………………………………………….

4. História výskumu …………………………………………………………………………………..

5. Fyzika dúhy………………………………………………………………………………………………………

5.1 Odkiaľ pochádza dúha? Podmienky pozorovania ………………………………………………….

5.2 Prečo má dúha tvar oblúka …………………………………………………………………………..

5.3. Sfarbenie dúhy a sekundárna dúha …………………………………………………………………………

5.4. Príčinou dúhy je lom a rozptyl svetla …………………………………………………..

5.4.1 Newtonove experimenty ………………………………………………………………………………….

5.4.2. "Newton" v kvapke …………………………………………………………………………………..

5.4.3. Schéma vytvárania dúhy …………………………………………………………………………

6. Nezvyčajné dúhy ………………………………………………………………………………………………….

7. Dúha a súvisiace pojmy …………………………………………………………………………

1. ÚVOD

Raz sme v prírode pozorovali celkom krásny úkaz - dúhu. Krása tohto fenoménu nás jednoducho očarila. Mali sme pomerne veľa prieskumov, ktoré sme neskôr sformulovali do nášho projektu.

Ciele projektu:

Pochopte, ako sa tvorí dúha.

Prečo sa tvorí vždy pod rovnakým uhlom?

Prečo má dúha tvar oblúka?

Dúha: hlavná a bočná. V čom je rozdiel?

Prečo sa meno Isaaca Newtona vo vedeckom svete spája s dúhou?

A tak sa začal náš výskum.

2.ČO JE DÚHA

Dúha vôbec nie je objekt, ale optický jav. K tomuto javu dochádza v dôsledku lomu svetelných lúčov v kvapkách vody a to všetko iba počas dažďa. To znamená, že dúha nie je objekt, ale len hra svetla. Ale aká krásna hra, musím povedať!

V skutočnosti je oblúk známy ľudskému oku len časťou viacfarebného kruhu. V celom rozsahu je tento prírodný úkaz vidieť len z lietadla a aj to len s dostatočnou mierou pozorovania.

Prvé štúdie o tvare dúhy uskutočnil v 17. storočí francúzsky filozof a matematik René Descartes. Vedec na to použil sklenenú guľu naplnenú vodou, ktorá umožnila predstaviť si, ako sa slnečný lúč odráža v kvapke dažďa, láme sa a tým sa stáva viditeľným.

Na zapamätanie si poradia farieb v dúhe (alebo spektre), existujú špeciálne jednoduché frázy - v nich prvé písmená zodpovedajú prvým písmenám názvov farieb:

TO akO razA a do -W vonárG cínS zlomilF onar.

TO každýO hotnikA robíW natG deS ideF azan

Zapamätajte si ich - a kedykoľvek môžete ľahko nakresliť dúhu!

Prvý, kto vysvetlil podstatu dúhy, bolAristoteles . Stanovil, že „dúha je optický jav, nie hmotný objekt“.

Elementárne vysvetlenie fenoménu dúhy podal už v roku 1611 A. de Dominy vo svojom diele „De Radiis Visus et Lucis“, potom ho rozvinul Descartes („Les météores“, 1637) a plne ho rozvinul Newton vo svojom diele. "Optika" (1750) .

Dúha z jednej kvapky je slabá a v prírode ju nemožno vidieť oddelene, pretože v opone dažďa je veľa kvapiek. Dúhu, ktorú vidíme na oblohe, tvoria myriády kvapiek. Každá kvapka vytvára sériu vnorených farebných lievikov (alebo kužeľov). Ale z jedinej kvapky sa do dúhy dostane len jeden farebný lúč. Oko pozorovateľa je spoločným bodom, v ktorom sa pretínajú farebné lúče z mnohých kvapiek. Napríklad všetky červené lúče, ktoré vychádzajú z rôznych kvapiek, ale pod rovnakým uhlom a zasiahnu oko pozorovateľa, tvoria červený oblúk dúhy. Všetky oranžové a iné farebné lúče tiež tvoria oblúky. Preto je dúha okrúhla.

3. DÚHA V MYTOLÓGII A NÁBOŽENSTVE

Ľudia dlho premýšľali o povahe tohto najkrajšieho prírodného úkazu. Ľudstvo spája dúhu s mnohými presvedčeniami a legendami. IN starogrécka mytológia, napríklad dúha je cesta medzi nebom a zemou, po ktorej kráčal posol medzi svetom bohov a svetom ľudí Irida. V Číne sa verilo, že dúha je nebeský drak, spojenie neba a zeme. V slovanských mýtoch a legendách bola dúha považovaná za magický nebeský most hodený z neba na zem, cestu, po ktorej anjeli zostupujú z neba, aby čerpali vodu z riek. Túto vodu vylejú do oblakov a odtiaľ padá ako životodarný dážď.

Poverčiví ľudia verili, že dúha je zlé znamenie. Verili, že duše mŕtvych prechádzajú do iného sveta pozdĺž dúhy, a ak sa dúha objaví, znamená to niečiu blízku smrť.

Samozrejme, už od staroveku sa ľudia snažili vysvetliť dúhu. Napríklad v Afrike sa verilo, že dúha je obrovský had, ktorý sa pravidelne plazí zo zabudnutia, aby vykonal svoje temné činy. Zrozumiteľné vysvetlenia týkajúce sa tohto optického zázraku však bolo možné poskytnúť až koncom 17. storočia. Potom žil slávny René Descartes kúsok po kúsku. Práve jemu sa ako prvému podarilo simulovať lom lúčov v kvapke vody. Descartes pri svojom výskume použil sklenenú guľu naplnenú vodou. Až do konca však nedokázal vysvetliť tajomstvo dúhy. Ale Newtonovi, ktorý práve túto guľu nahradil hranolom, sa podarilo rozložiť lúč svetla na spektrum.

ZHRNUTIE:

Dúha je most spájajúci (svet ľudí) a (svet bohov).

V starej indickej - luk, boh hromu a blesku.

B - cesta, poslovia medzi svetmi bohov a ľudí.

Podľa legendy dúha ako had pije vodu z jazier, riek a morí, z ktorej potom prší.

Ukrýva hrniec zlata na mieste, kde sa dúha dotýkala zeme.

Podľa všeobecného presvedčenia, ak prejdete cez dúhu, môžete zmeniť pohlavie.

Dúha sa objavila neskôr ako symbol odpustenia ľudstvu a je symbolom spojenia (v hebrejčine - Brit) Boha a ľudstva (v osobe Noeho), že potopa sa už nikdy nezopakuje. (Hebrejská kapitola)

4.HISTÓRIA VÝSKUMU DÚHY

Perzský astronóm (1236-1311) a možno aj jeho študent (1260-1320) bol zrejme prvý, kto podal celkom presné vysvetlenie tohto javu.

Všeobecný fyzický obraz dúhy bol opísaný v knihe De radiis visus et lucis in vitris perspectivis et iride. Na základe experimentálnych pozorovaní dospel k záveru, že dúha vzniká odrazom od vnútorného povrchu dažďovej kvapky a dvojitým lomom – pri vstupe do kvapky a výstupe z nej.

Kompletnejší výklad o dúhe v roku podal vo svojom diele „Meteory“ v kapitole „O dúhe“.

Hoci je viacfarebné spektrum dúhy súvislé, nachádza sa v ňom 7 farieb. Predpokladá sa, že ako prvý si vybral číslo 7, pre ktoré malo toto číslo osobitný význam (pre alebo dôvody). Navyše spočiatku rozlišoval iba päť farieb – červenú, žltú, zelenú, modrú a fialovú, o ktorých písal vo svojej Optike, no neskôr sa snažil vytvoriť súlad medzi počtom farieb spektra a počtom základných tónov hudobná stupnica, Newton pridal k piatim uvedeným ešte dve farby spektra.

5. DÚHOVÁ FYZIKA

5.1. Odkiaľ pochádza dúha? Podmienky pozorovania

Dúhy je možné vidieť iba pred alebo po daždi. A to len vtedy, ak súčasne s dažďom slnko prerazí mraky, keď slnko osvetlí závoj padajúceho dažďa a pozorovateľ je medzi slnkom a dažďom. Čo sa deje? Slnečné lúče prechádzajú cez dažďové kvapky. A každá takáto kvapôčka funguje ako hranol. To znamená, že rozkladá biele svetlo Slnka na jeho zložky – lúče červenej, oranžovej, žltej, zelenej, sýtej, modrej a fialovej. Kvapky navyše rôznymi spôsobmi odkláňajú svetlo rôznych farieb, v dôsledku čoho sa biele svetlo rozkladá na viacfarebný pás, tzv.spektrum .

Dúhu môžete vidieť iba vtedy, ak ste priamo medzi slnkom (malo by byť za vami) a dažďom (malo by byť pred vami). Inak dúhu neuvidíte!

Niekedy, veľmi zriedkavo, sa dúha pozoruje za rovnakých podmienok a keď je dažďový mrak osvetlený mesiacom. Rovnaký jav dúhy si niekedy všimneme, keď slnko osvetľuje vodný prach, ktorý sa nesie vzduchom v blízkosti fontány alebo vodopádu. Keď je slnko zakryté ľahkými mrakmi, prvá dúha sa niekedy zdá byť úplne bezfarebná a javí sa ako belavý oblúk, svetlejší ako pozadie oblohy; taká dúha sa nazýva biela.

Pozorovania fenoménu dúhy ukázali, že jej oblúky predstavujú pravidelné časti kružníc, ktorých stred vždy leží na priamke prechádzajúcej hlavou pozorovateľa a slnkom; pretože tak stred dúhy na vysokej stojace slnko leží pod horizontom, pozorovateľ vidí len malú časť oblúka; pri západe a východe slnka, keď je slnko na obzore, sa dúha javí ako polovičný oblúk kruhu. Z vrcholov veľmi vysokých hôr, teplovzdušný balón môžete vidieť dúhu vo forme väčšiny oblúka kruhu, pretože za týchto podmienok sa stred dúhy nachádza nad viditeľným horizontom.

ZÁVER: Dúha sa objaví len vtedy, keď sú na to vytvorené vhodné podmienky. Slnečné svetlo by vám malo svietiť na chrbát a dažďové kvapky by mali dopadať niekam dopredu. (Pretože dúhy vyžadujú na vytvorenie jasného slnečného svetla, znamená to, že lejak už prešiel alebo dokonca prešiel a vy mu čelíte.)

5.2. Prečo má dúha tvar oblúka.

Prečo je dúha polkruhová? Túto otázku si ľudia kladú už dlho. V niektorých afrických mýtoch je dúha had, ktorý obopína Zem v prstenci. Teraz však vieme, že dúha je optický jav – výsledok lomu svetelných lúčov v kvapkách vody počas dažďa. Prečo však dúhu vidíme vo forme oblúka, a nie napríklad vo forme zvislého farebného pruhu?

Tu vstupuje do platnosti zákon optického lomu, pri ktorom lúč prechádzajúci dažďovou kvapkou umiestnenou v určitej polohe v priestore podlieha 42-násobnému lomu a stáva sa viditeľným pre ľudské oko presne vo forme kruhu. Tu je len časť tohto kruhu, ktorý ste zvyknutí pozorovať.

Tvar dúhy je určený tvarom kvapiek vody, v ktorých sa láme slnečné svetlo. A vodné kvapky sú viac-menej guľovité (okrúhle). Lúč bieleho slnečného svetla, ktorý prechádza kvapkou a láme sa v nej, sa premení na sériu farebných lievikov vložených jeden do druhého, obrátených k pozorovateľovi. Vonkajší lievik je červený, do neho je vložená oranžová, žltá, potom prichádza zelená atď., Končiaca sa vnútornou fialovou. Každá jednotlivá kvapka teda tvorí celú dúhu.

Samozrejme, dúha z jednej kvapky je slabá a v prírode ju nie je možné vidieť oddelene, pretože v opone dažďa je veľa kvapiek. Dúhu, ktorú vidíme na oblohe, tvoria myriády kvapiek. Každá kvapka vytvára sériu vnorených farebných lievikov (alebo kužeľov). Ale z jedinej kvapky sa do dúhy dostane len jeden farebný lúč. Oko pozorovateľa je spoločným bodom, v ktorom sa pretínajú farebné lúče z mnohých kvapiek. Napríklad všetky červené lúče, ktoré vychádzajú z rôznych kvapiek, ale pod rovnakým uhlom a zasiahnu oko pozorovateľa, tvoria červený oblúk dúhy. Všetky oranžové a iné farebné lúče tiež tvoria oblúky. Preto je dúha okrúhla.

Dúha je obrovské zakrivené spektrum. Pre pozorovateľa na zemi vyzerá dúha zvyčajne ako oblúk - časť kruhu, a čím je pozorovateľ vyššie, tým je dúha plnšia. Z hory alebo lietadla môžete tiež vidieť celý kruh!

Je zaujímavé, že dvaja ľudia stojaci vedľa seba a pozorujúci dúhu to vidia každý po svojom! To všetko je spôsobené tým, že v každom jednom momente pozerania sa v nových kvapkách vody neustále tvorí dúha. To znamená, že jedna kvapka spadne a namiesto nej sa objaví ďalšia. Tiež vzhľad a farba dúhy závisí od veľkosti kvapiek vody. Čím väčšie kvapky dažďa, tým jasnejšia bude dúha. Najintenzívnejšia farba dúhy je červená. Ak sú kvapky malé, potom bude dúha širšia s výraznou oranžovou farbou na okraji. Musím povedať, že najdlhšiu vlnovú dĺžku svetla vnímame ako červenú a najkratšiu - ako fialovú. To platí nielen pre prípady pozorovania dúhy, ale všeobecne pre všetko a všetko. To znamená, že teraz môžete inteligentne komentovať stav, veľkosť a farbu dúhy, ako aj všetky ostatné objekty viditeľné ľudským okom.

Dvaja ľudia stojaci vedľa seba vidia každý svoju dúhu! Pretože v každom okamihu vzniká dúha lomom slnečných lúčov v nových a nových kvapkách. Padajú dažďové kvapky. Miesto spadnutej kvapky je obsadené inou a stihne poslať svoje farebné lúče do dúhy, za ňou nasleduje ďalšia atď.

Typ dúhy závisí aj od tvaru kvapiek. Pri páde vo vzduchu sú veľké kvapky sploštené a strácajú svoju sférickosť. Čím silnejšie je sploštenie kvapiek, tým menší je polomer dúhy, ktorú tvoria.

Existuje skupina optických javov nazývaných halo. Sú spôsobené lomom svetelných lúčov drobnými ľadovými kryštálmi v cirrových oblakoch a hmle. Najčastejšie sa halo tvoria okolo Slnka alebo Mesiaca. Tu je príklad takéhoto javu - sférická dúha okolo Slnka:

V skutočnosti dúha nie je polkruh, ale kruh. Len to nevidíme úplne, pretože stred dúhového kruhu leží na rovnakej línii ako naše oči. Napríklad z lietadla môžete vidieť plnú okrúhlu dúhu, aj keď je to veľmi zriedkavé, pretože v lietadlách sa zvyčajne pozerajú na krásnych susedov alebo jedia hamburgery pri hre AngryBirds. Prečo má teda dúha tvar polkruhu? To všetko preto, že dažďové kvapky, ktoré tvoria dúhu, sú zhluky vody so zaobleným povrchom. Svetlo vychádzajúce z tejto kvapky odráža jej povrch. To je celé tajomstvo.

ZÁVER: Typ dúhy závisí aj od tvaru kvapiek. Pri páde vo vzduchu sú veľké kvapky sploštené a strácajú svoju sférickosť. Čím silnejšie je sploštenie kvapiek, tým menší je polomer dúhy, ktorú tvoria. Oblúk dúhy je len výseč kruhu svetla, v strede ktorého pozorovacieho sektora je pozorovateľ, teda vy . A čím vyššie stojíte, tým úplnejšia bude dúha

Typ dúhy – šírka oblúkov, prítomnosť, umiestnenie a jas jednotlivých farebných tónov, poloha dodatočných oblúkov – veľmi závisí od veľkosti dažďových kvapiek. Čím väčšie sú kvapky dažďa, tým je dúha užšia a jasnejšia. Charakteristické pre veľké kvapky je prítomnosť nasýtenej červenej farby v hlavnej dúhe. Početné dodatočné oblúky majú tiež jasné farby a priamo, bez medzier, priliehajú k hlavným dúhom. Čím menšie sú kvapky, tým širšia a vyblednutá dúha s oranžovým alebo žltým okrajom. Ďalšie oblúky sú ďalej od seba a od hlavných dúh. Podľa vzhľadu dúhy sa teda dá približne odhadnúť veľkosť dažďových kvapiek, ktoré túto dúhu vytvorili.

5.3 Sfarbenie dúhy a sekundárna dúha

Farba dúhového prstenca je spôsobená lomom slnečných lúčov v guľovitých kvapkách, ich odrazom od povrchu kvapiek, ako aj difrakciou (z lat. diffractus - rozbitý) a interferenciou (z lat. inter - vzájomne a ferio - hit) odrazené lúče rôznych vlnových dĺžok.

Vnútorný, najčastejšie viditeľný oblúk je z vonkajšieho okraja sfarbený do červena, z vnútorného do fialova; medzi nimi v obvyklom poradí slnečného spektra sú farby: (červená), oranžová, žltá, zelená, modrá a fialová. Druhý, menej často pozorovaný oblúk leží nad prvým, býva slabšie sfarbený a poradie farieb v ňom je obrátené. Časť oblohy vo vnútri prvého oblúka sa zvyčajne javí ako veľmi svetlá, časť oblohy nad druhým oblúkom sa zdá byť menej svetlá, zatiaľ čo prstencový priestor medzi oblúkmi sa javí ako tmavý. Niekedy sa okrem týchto dvoch hlavných prvkov dúhy pozorujú aj ďalšie oblúky, ktoré predstavujú slabé farebné fuzzy pásy ohraničujúce hornú časť vnútorného okraja prvej dúhy a menej často hornú časť vonkajšieho okraja druhej dúhy.

Niekedy môžete vidieť inú, menej jasnú dúhu okolo prvej. Ide o sekundárnu dúhu, v ktorej sa svetlo dvakrát odráža v kvapke. V sekundárnej dúhe je „obrátené“ poradie farieb zvonka a červené vo vnútri. Uhlový polomer sekundárnej dúhy je 50-53°. Obloha medzi dvoma dúhami má zvyčajne výrazne tmavší odtieň.

V horách a na iných miestach, kde je veľmi čerstvý vzduch, možno pozorovať tretiu dúhu (uhlový polomer asi 60°).

Rozostrenie a rozmazanie farieb dúhy sa vysvetľuje tým, že zdrojom osvetlenia nie je bod, ale celá plocha – slnko a že samostatné ostrejšie dúhy tvorené jednotlivými bodmi slnka sú na seba navrstvené. Ak Slnko svieti cez závoj tenkých oblakov, potom je svetelným zdrojom oblak obklopujúci Slnko na 2-3° a jednotlivé farebné pásy sú na seba tak prekryté, že oko už nerozlišuje farby, ale vidí len bezfarebný svetelný oblúk -biely dúha.

Keďže dažďové kvapky pribúdajú, keď sa približujú k Zemi, ďalšie dúhy môžu byť jasne viditeľné iba vtedy, keď sa svetlo láme a odráža vo vysokých vrstvách dažďovej clony, to znamená pri nízkej výške slnka a iba v horných častiach prvej a druhej dúhy. . Kompletnú teóriu bielej dúhy podal Pertner v roku 1897. Často sa vynára otázka, či rôzni pozorovatelia vidia rovnakú dúhu a či dúha videná v nehybnom zrkadle veľkej vodnej nádrže predstavuje odraz priamo pozorovanej dúhy.

ZÁVER: Dúha nastane, keď slnko zažije kvapôčky vody, do ktorých pomaly padajú. Tieto kvapôčky sú rôzne, čo spôsobuje, že sa svetlo rozkladá. Zdá sa nám, že viacfarebná žiara vychádza z vesmíru pozdĺž sústredných () . V tomto prípade je zdroj jasného svetla vždy umiestnený za chrbtom pozorovateľa. Neskôr merané, ktoré sa odchyľuje o 137 30 minút a o 139 ° 20 ')

5.4 Dôvodom dúhy je lom a rozptyl svetla

Celkom jednoducho: Zjednodušene povedané, vzhľad dúhy možno odvodiť podľa nasledujúceho vzorca: svetlo prechádzajúce kvapkami dažďa sa láme. A láme sa, pretože voda má vyššiu hustotu ako vzduch. Biela farba, ako viete, pozostáva zo siedmich základných farieb. Je úplne jasné, že všetky farby majú rôzne vlnové dĺžky. A tu je celé tajomstvo. Keď slnečný lúč prechádza kvapkou vody, láme každú vlnu inak.

A teraz podrobnejšie.

5.4.1 EXPERIMENTY S NEWTONOM

Newton si pri zdokonaľovaní optických prístrojov všimol, že obraz je na okrajoch namaľovaný dúhovou farbou. Zaujímal sa o tento fenomén. Začal to skúmať podrobnejšie. Cez hranol prešlo obyčajné biele svetlo a na obrazovke bolo možné pozorovať spektrum podobné farbám dúhy. Newton si najprv myslel, že je to hranol, ktorý farbí biela farba. V dôsledku početných experimentov sa podarilo zistiť, že hranol nefarbí, ale rozkladá bielu farbu na spektrum.

ZÁVER: lúče rôznych farieb vychádzajú z hranola pod rôznymi uhlami.

5.4.2 "NEWTON" V KVAPKÁCH

Pri prechode cez dažďové kvapky sa svetlo láme (ohýba do strany), pretože voda má vyššiu hustotu ako vzduch. Je známe, že biela farba pozostáva zo siedmich základných farieb – červenej, oranžovej, žltej, zelenej, modrej, indigovej a fialovej. Tieto farby majú rôzne vlnové dĺžky a kvapka láme každú vlnu do iného stupňa, keď ňou prechádza slnečný lúč. Vlny sú teda rôzne dlhé, a preto farby vychádzajú z kvapky už v trochu iných smeroch. To, čo bolo pôvodne jediným lúčom lúčov, sa teraz rozpadlo do svojich prirodzených farieb, pričom každý putuje svojou vlastnou cestou.

Farebné lúče, ktoré dopadajú na vnútornú stenu kvapky a ešte viac sa ohýbajú, môžu dokonca vychádzať tou istou stranou, akou vstúpili. A ako výsledok vidíte, ako dúha oblúkom rozptýli svoje farby po oblohe.

Každá kvapka odráža všetky farby. Ale z vašej pevnej polohy na zemi vnímate len určité farby z určitých kvapiek. Kvapky odrážajú červenú a oranžovú farbu najzreteľnejšie, takže sa do vašich očí dostanú z najvyšších kvapiek. Modré a fialové sú menej reflexné, takže ich vidíte z kvapiek o niečo nižšie. Žltá a zelená odrážajú kvapky, ktoré sú v strede. Dajte všetky farby dohromady a máte dúhu.

5.4.3 SCHÉMA TVORENIA DÚHY

1) sférický,

2) interné,

3) primárna dúha,

4) ,

5) sekundárna dúha,

6) prichádzajúci lúč svetla,

7) priebeh lúčov počas tvorby primárnej dúhy,

8) priebeh lúčov pri vytváraní sekundárnej dúhy,

9) pozorovateľ, 10-12) oblasť tvorby dúhy.

Najčastejšie pozorovanéprimárna dúha kde svetlo prechádza jedným vnútorným odrazom. Dráha lúčov je znázornená na obrázku vpravo hore. V primárnej dúhe sa nachádza mimo oblúka, jeho uhol je 40-42 °.

FYZICKÉ VYSVETLENIE

Pozorovania nad dúhou ukázali, že uhol, ktorý tvoria dve čiary mentálne ťahané z očí pozorovateľa k stredu oblúka dúhy a k jeho obvodu, alebo uhlovému polomeru dúhy, je približne konštantná hodnota a rovná sa približne 41 ° pre prvú dúhu, 52 ° pre druhú. Elementárne vysvetlenie fenoménu dúhy podal už v roku 1611 A. de Dominy vo svojom diele „De Radiis Visus et Lucis“, potom ho rozvinul Descartes („Les météores“, 1637) a plne ho rozvinul Newton vo svojom diele. "Optika" (1750) . Podľa tohto vysvetlenia k javu dúhy dochádza v dôsledku lomu a úplného vnútorného odrazu (pozri Dioptrické) slnečných lúčov v kvapkách dažďa. Ak lúč SA dopadá na guľovú kvapku kvapaliny, potom (obr. 1), ktorý prejde lomom v smere AB, môže sa odraziť od zadnej plochy kvapky v smere BC a vychádzať, opäť lomený, v smer CD.

Lúč, ktorý inak dopadol na kvapku, sa však môže v bode C (obr. 2) druhýkrát odraziť pozdĺž CD a vyjsť lomený v smere DE.

Ak na kvapku nedopadne jeden lúč, ale celý zväzok rovnobežných lúčov, potom, ako je dokázané v optike, všetky lúče, ktoré prešli jedným vnútorným odrazom v kvapke vody, vystúpia z kvapky vo forme rozbiehavého kužeľa. lúčov (obr. 3), ktorých os je umiestnená pozdĺž v smere dopadajúcich lúčov V skutočnosti zväzok lúčov vychádzajúci z kvapky nepredstavuje pravidelný kužeľ a dokonca aj všetky lúče, ktoré ho tvoria nepretínajú sa v jednom bode, iba pre jednoduchosť na nasledujúcich výkresoch sú tieto trámy brané ako pravidelné kužele s vrcholom v strede poklesu

Uhol otvorenia kužeľa závisí od indexu lomu (pozri Dioptrický) kvapaliny, a keďže index lomu pre lúče rôznych farieb (rôznych vlnových dĺžok), ktoré tvoria biely slnečný lúč, nie je rovnaký, uhol otvorenie kužeľa bude iné pre lúče rôznych farieb, konkrétne pre fialové bude menej ako červené. V dôsledku toho bude kužeľ ohraničený farebným dúhovým okrajom, zvonka červený, vnútri fialový a ak je kvapka voda, tak polovica rohového otvoru kužeľaSOR pre červenú to bude asi 42 °, pre fialovú (SOV ) 40,5°. Štúdia distribúcie svetla vo vnútri kužeľa ukazuje, že takmer všetko svetlo je sústredené v tomto farebnom okraji kužeľa a je extrémne slabé v jeho centrálnych častiach; môžeme teda uvažovať iba o jasnej farebnej škrupine kužeľa, pretože všetky jeho vnútorné lúče sú príliš slabé na to, aby ich bolo možné vnímať zrakom.

Podobná štúdia lúčov odrazených dvakrát v kvapke vody nám ukáže, že budú vychádzať v tej istej kužeľovej dúhovke.V"R" (obr. 3), ale z vnútornej strany červená, z vonkajšej fialová a pre kvapku vody sa polovica rohovej diery druhého kužeľa bude rovnať 50 ° pre červenú (SOR" ) a 54° pre fialový okraj (SOV ) .

Teraz si predstavte, že pozorovateľ, ktorého oko je v bodeO (obr. 4) pri pohľade na rad vertikálnych dažďových kvapiekA, B , C, D, E... , osvetlené paralelnými lúčmi slnka idúcimi v smereSA, SB, SC atď.; nech sú všetky tieto kvapky umiestnené v rovine prechádzajúcej cez oko pozorovateľa a slnko; každá takáto kvapka bude podľa predchádzajúcej vyžarovať dva kužeľové svetelné škrupiny, ktorých spoločnou osou bude slnečný lúč dopadajúci na kvapku.

Nechajte kvapkaťIN umiestnený tak, že jeden z lúčov tvoriacich vnútornú škrupinu prvého (vnútorného) kužeľa pri pokračovaní bude prechádzať okom pozorovateľa; potom pozorovateľ uvidíIN fialová bodka. Trochu vyššie ako kvapkaIN kvapka C bude umiestnená tak, že lúč prichádzajúci z vonkajšieho povrchu škrupiny prvého kužeľa vstúpi do oka a vytvorí v ňom dojem červenej bodkyS ; kvapky medziIN AS, dodá oku dojem modrých, zelených, žltých a oranžových bodiek. V súhrne oko uvidí v tejto rovine vertikálnu dúhovú čiaru s fialovým koncom dole a červeným navrchu; ak prejdemeO a slnečná líniaSO potom uhol, ktorý zviera s čiarouOV , sa bude rovnať polovičnému otvoru prvého kužeľa pre fialové lúče, t.j. 40,5°, a uhluKOS sa bude rovnať polovičnému otvoreniu prvého kužeľa pre červené lúče, t.j. 42 °. Ak zahnete za rohKOV okolodobre, ToOB bude opisovať kužeľovú plochu a každá kvapka ležiaca na kružnici priesečníka tejto plochy s dažďovým závojom bude pôsobiť dojmom jasne fialového bodu a všetky body spolu dávajú fialový oblúk kruhu so stredom naTO ; rovnakým spôsobom sa vytvárajú červené a stredné oblúky a celkovo oko získa dojem ľahkého dúhového oblúka, fialového vo vnútri, červeného vonku -prvá dúha.

Aplikovaním rovnakej úvahy na druhú vonkajšiu kužeľovú svetelnú škrupinu vyžarovanú kvapkami a tvorenú slnečnými lúčmi odrazenými dvakrát v kvapke získame širšídruhý sústrednédúha s uhlomCFU, rovnaký pre vnútorný červený okraj - 50 ° a pre vonkajší fialový - 54 °. Vďaka dvojitému odrazu svetla v kvapkách, ktoré dávajú túto druhú dúhu, bude oveľa menej jasná ako prvá. KvapkyD, ležiace medziS AE, vôbec nevyžarujú svetlo do oka, a preto sa priestor medzi dvoma dúhami bude javiť ako tmavý; z kvapiek nižšieIN a vyššieE, biele lúče vstúpia do oka, vychádzajú z centrálnych častí kužeľov, a preto sú veľmi slabé; to vysvetľuje, prečo sa nám priestor pod prvou a nad druhou dúhou zdá slabo osvetlený.

ZÁVER:Základná teória dúhy jasne ukazuje, že rôzni pozorovatelia vidia dúhu tvorenú rôznymi kvapkami dažďa, t.j. rôznymi dúhami, a že zdanlivý odraz dúhy je tá dúha, ktorú by pozorovateľ videl, keby sa umiestnil pod odraznú plochu v takej vzdialenosti nadol. z toho, na čo je nad ňou. Pozorované v zriedkavých prípadoch, najmä na mori, sa pretínajúce sa excentrické dúhy vysvetľujú odrazom svetla od vodnej hladiny za pozorovateľom a tým, že sa objavujú dva zdroje svetla (slnko a jeho odraz), z ktorých každý dáva svoju vlastnú dúhu. .- nevníma). Preto mesačná dúha vyzerá belavo; ale čím jasnejšie svetlo, tým "farebnejšia" bude dúha, pretože u ľudí, jasné svetlo zapne vnímanie farebných receptorov -.

Stred kruhu opísaného dúhou vždy leží na priamke prechádzajúcej cez (mesiac) a oko pozorovateľa, to znamená, že bez použitia zrkadiel nie je možné vidieť slnko a dúhu súčasne. Pre pozorovateľa na zemi to zvyčajne vyzerá ako časť kruhu, čím vyššie je hľadisko, tým je dúha plnšia - z hory alebo lietadla je vidieť celý .

Zvyčajne sa pozoruje jednoduchý dúhový oblúk, ale za určitých okolností môžete vidieť dvojitú dúhu a z lietadla - obrátenú alebo dokonca prstencovú.

Ring Rainbow 10. júla 2005

dúha v lese dúha z lietadla

dúha v oblakoch dúha nad morom

Sme zvyknutí vidieť dúhu ako oblúk. V skutočnosti je tento oblúk iba časťou viacfarebného kruhu. Vo svojej celistvosti možno tento prírodný úkaz pozorovať len vo vysokej nadmorskej výške, napríklad z lietadla.

Existuje taká skupina optických javov, ktorá sa nazýva halo. Sú spôsobené lomom svetelných lúčov drobnými ľadovými kryštálmi v cirrových oblakoch a hmle. Najčastejšie sa halo tvoria okolo Slnka alebo Mesiaca. Tu je príklad takéhoto javu - sférická dúha okolo Slnka: Iris pripomína dúhové sektory

V mnohých sa objavuje aj dúha ľudové znamenia spojené s predpoveďou počasia. Napríklad vysoká a strmá dúha predpovedá dobré počasie, a nízke a ploché - zlé.

8. POUŽITÉ LITERATÚRY