Що таке веселка? Чому з'являється веселка Повідомлення на тему природні явища веселка.

Відповідь відома: це різнокольорова смуга у формі дуги, яка іноді з'являється на тлі неба. Веселка – явище одночасно оптичне, атмосферне та погодне. Воно виникає, коли повітря насичене дрібними краплями води і крізь них проходить світло.


Трапляється це після або під час дощу, туману або в ясну погоду біля річки, фонтану, поливальної машини.

Чому веселка кольорова?

Веселка складається з променів світла. Звідки береться їхня різнобарвність? Ми бачимо світло білим. Насправді сонячне світло складається з частинок, що коливаються з різною частотою. Її наш мозок (завдяки очам) і розрізняє як кольори. Наприклад, промені з високою частотою коливань ми сприймаємо як червоні, з низькою – фіолетові. У загальному потоці промені різних частот перемішані, і світло здається білим.

Коли він проходить через краплі води, що висять у повітрі, він змінює напрямок – заломлюється. Причому різні його промені переломлюються під різними кутами: червоні під невеликим, а, скажімо, фіолетові – під великим кутом. І на виході з крапель "біле" світло розпадається на спектр - промені з різним забарвленням. Їх ми й бачимо як веселку.

Схоже зображення виходить, коли переливається різними кольорами плівка бензину на калюжі або мильна бульбашка.

Чому веселка після дощу не завжди видно?

Щоб народилася видима веселка, потрібно щоб потік світла був досить сильним. У похмуру погоду веселки не побачити.


При цьому світло має бути перед очима, а не позаду голови. Зазвичай одні люди бачать веселку, інші – одночасно з першими – її бачать. Чому? Якщо сонце спиною, то ви бачитимете світло до того, як він пройшов через краплі і заграв спектром.

Коли сонце стоїть надто високо, його промені після заломлення не потрапляють у вічі. Чим вище сонце – тим дуга веселки менша. Тому веселку не видно опівдні, а частіше її спостерігають вранці або надвечір.

Зате коли ви піднімаєтеся (наприклад, сходами), все більше і більше світлових променів потрапляє в очі, і веселка росте. А пасажири авілайнера, що летить, бачать в ілюмінатори не райдужну дугу, а повне коло!

Скільки у веселці кольорів?

Не треба посміхатися – питання не таке дурне, як здається.

Звичайно, ми звикли, що квітів цих сім, але це данина традиції. Вона йде від Ісака Ньютона. Дослідами він показав, звідки береться спектр. Великий вчений нарахував у веселці п'ять кольорів – червоний, жовтий, зелений, блакитний та фіолетовий. Проте цифра йому не дуже сподобалася.

Магічною кількістю вважалася сімка (сім днів тижня, сім чудес світу, сьоме небо, сім смертних гріхів тощо). "Придивившись" до веселки, Ньютон додав спектру два відтінки - помаранчевий та індиго (синьо-фіолетовий), і квітів стало сім.


А ось стародавні русичі були впевнені, що в ній лише чотири кольори — черв'яний, синій, зелений та багряний. Японцям веселка бачиться шестиколірною – у них зелений вважається різновидом синього. Коротше, у різних народів кількість квітів райдужних коливається від дев'яти до двох (світлого і темного).

Запитувати, скільки їх "насправді", сенсу немає - кольори спектру непомітно переходять один в одного і умовно розділяти його можна на скільки завгодно смуг.

Як запам'ятати порядок квітів у веселці?

Ну, це дуже легко. Ми їх пам'ятаємо за першими буквами слів у нехитрій фразі: «Кожен мисливець хоче знати, де сидить фазан»(червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий). Є та сучасний варіант: «Кожен оформлювач бажає знати, де завантажити «Фотошоп»

У англійців фраза про «фазана» виглядає коротше: Run off you girls – boys in view(«біжіть, дівчата – хлопчики з'явилися»).

Є варіант серйозніший: Richard of York gave battle in vain(«Річард Йоркський дав бій даремно»). Зверніть увагу на набір кольорів: red, orange, yellow, green, blue, indigo, violet – англійці зберегли індиго! Що поробиш, у їхній мові блакитний та синій кольори позначаються однаково.

Як отримати веселку вдома?

Побачити повноцінну веселку від підлоги до стелі вам не вдасться. Але все ж…

1. Візьміть CD-диск, поставте під сонячне світло та змінюйте кут нахилу. Так неважко отримати на диску яскраві райдужні плями, смуги або коло його краю.


2. Сонячного дня поставте миску з водою на підвіконня або столик біля вікна. На дно її покладіть дзеркало. Взявши в руку, рухайте його та дзеркало так, щоб на папір потрапив потік променів, відбитий дзеркалом. Світло від нього, проходячи шар води, розкладатиметься на спектр. На папері з'явиться шматочок веселки.

Всім нам неодноразово доводилося бачити таке дивовижне явище природи, що зачаровує, - веселку. Як вона виникає, за рахунок чого на небі з'являється величезна семикольорова дуга? Розглянемо докладніше суть веселки як атмосферного та природного явища.

Що таке веселка як природне явище?

Веселка – одне з найкрасивіших природних явищ, яке прийнято спостерігати після дощу. Веселка видно після дощу, тому що сонце висвітлює безліч водяних крапель в атмосферному шарі Землі. За формою веселка є півколо або дугу, складену з семи кольорів спектру - різнобарвної смуги. Чим вище точка спостереження веселки, тим вона повніша і насиченіша: наприклад, з висоти літака можна побачити навіть повне коло, яке описує веселка. Є одна природна закономірність: коли ви спостерігаєте райдужну дугу, сонце завжди розташоване за вашою спиною.

Як і чому виникає веселка?

Веселка – це насамперед фізичне явище, в основі якого лежить взаємодія світла та води. Сонячне світло заломлюється і відбивається краплями води, які ширяють в атмосфері. Краплі по-різному відбивають чи відхиляють від себе світло. Спостерігач, який стоїть спиною до сонця (джерело світла), бачить перед собою різнокольорове свічення. Це ніщо інше, як біле світло, що розкладається на спектр із семи кольорів: червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий. Але слід зазначити, що у веселки, як у багатьох фізичних явищ, є особливість: сім кольорів - ніщо інше, як оптичний обман, насправді спектр безперервний, а його кольори плавно переходять один в одного через безліч проміжних відтінків.

Кольори веселки

Колірна гамма веселки знайома чи не кожному завдяки дитячому лічильнику "Кожен мисливець бажає знати, де сидить фазан". Прийнято говорити про сім спектральних кольорів: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій і фіолетовий. Проте кількість квітів, що сприймаються оком, залежить також від культури конкретного народу і епохи. Давайте розглянемо, як різні народи бачили райдужні кольори.

• Для російського народу веселка – дуга із семи квітів.
• Для британців та американців веселка – це шість кольорів, оскільки блакитний та синій в англійській – один і той самий колір.
• У австралійських аборигеніввеселка співвідносилася із шістьма символічними зміями.
• Деякі африканські племенавиділяють лише два райдужні кольори, точніше сказати, відтінку - світлий і темний.
• Великий давньогрецький філософ Аристотель виділяв лише три основних кольори: червоний, фіолетовий і зелений, які комбінації, на його думку, давали інші кольори.

Також вам можуть бути цікаві такі статті.

Текст роботи розміщено без зображень та формул.
Повна версіяроботи доступна у вкладці "Файли роботи" у форматі PDF

Вступ 3

Глава 1. Літературний аналізна тему дослідження 5

1.1. Історичний аспект вивчення теми 5

1.2. Основні поняття досліджуваної проблеми 6

1.3. Характеристика видів веселки

Розділ 2. Експериментальна частина 11

2.1. Методика експериментальної роботи 11

2.2. Результати експериментальної роботи 14

Висновок 17

Список литературы 18

Додаток 1. 19

Додаток 2. 21

Додаток 3. 22

Додаток 4. 26

Додаток 5. 28

Вступ

Актуальність.

Напевно, немає людини, яка не милувалася б веселкою. Це чудове барвисте явище на небі здавна привертало загальну увагу. Її вважали доброю провісницею, приписували їй магічні властивості. Всі знають, що чарівними властивостями веселка може мати лише казки, а насправді веселка - це оптичне явище, пов'язане з заломленням світлових променів на численних краплинах дощу. Однак не всі знають, як саме утворюється веселка. Коли та як її можна побачити? Чи можна експериментально досліджувати веселку? Як отримати штучну веселку? Відповіді на ці та багато інших питань даються у цій роботі.

Об'єкт дослідження:природне явище – веселка.

Предмет дослідження:способи одержання веселки.

Я висунула наступну гіпотезу:використовуючи різні лабораторні установки, можна отримати штучну веселку та дослідити її Фізичні властивостіу лабораторних умовах.

Мета мого дослідження:виявити фізичні властивості веселки та експериментально апробувати способи її отримання у лабораторних умовах.

Поставлену мету я досягала, вирішуючи завдання:

зібрати інформацію про способи отримання, властивості та види веселки;

сконструювати лабораторні установки для отримання веселки та апробувати їх у домашніх умовах;

проаналізувати теоретичні та практичні результати своєї роботи.

Етапи дослідження:

зібрати інформацію про види та властивості веселки (запитати у батьків, прочитати у книзі, знайти в Інтернеті);

підібрати експериментальні роботи з отримання штучної веселки;

сконструювати лабораторні установки для отримання штучної веселки;

провести експеримент;

порівняти теоретичний та практичний результат щодо отримання штучної веселки;

оформити науково-дослідну роботу;

підготувати доповідь та презентацію до захисту роботи.

Методи та прийоми:спостереження, експеримент, аналіз.

Глава 1. Літературний аналіз на тему дослідження

1. 1. Історичний аспект вивчення теми

У російських літописах веселка називається «райською дугою» або скорочено «райдуга». У Стародавню Греціювеселку уособлювала богиня Іріда («Ірида» означає «райдуга»). За уявленнями стародавніх греків, веселка поєднує небо і землю, і Іріда була посередницею між богами та людьми. Веселка фізичне явище. 8

Веселка завжди пов'язується із дощем. Вона може з'явитися перед дощем, і під час дощу, і після нього, залежно від того, як переміщається хмара, що дає зливи.

Перша спроба пояснити веселку як природне явище природи було зроблено 1611 р. архієпископом Антоніо Домінісом. Його пояснення веселки суперечило біблійному, тому він був відлучений від церкви та засуджений до смертної кари. Антоніо Домініс помер у в'язниці, не дочекавшись страти, але його тіло та рукописи були спалені. 8

Наукове пояснення веселки вперше дав Рене Декарт в 1637 р. Декарт пояснив веселку на підставі законів заломлення та відображення сонячного світла в краплях дощу, що випадає. На той час ще не було відкрито дисперсію — розкладання білого світла у спектр при заломленні. Тому веселка Декарта була білою.

Через 30 років Ісаак Ньютон, який відкрив дисперсію білого світла під час заломлення, доповнив теорію Декарта, пояснивши, як заломлюються кольорові промені у краплях дощу. 3

Незважаючи на те, що теорія веселки Декарта-Ньютона створена понад 300 років тому, вона правильно пояснює основні особливості веселки: становище головних дуг, їх кутові розміри, розташування кольорів у веселках різних порядків.

1. 1. Основні поняття досліджуваної проблеми

Звичайна веселка - це кольорова дуга кутовим радіусом 42 °, видима на тлі завіси зливового дощу або смуг падіння дощу, часто не досягають поверхні Землі. Веселка видно осторонь небосхилу, протилежному Сонцю, і обов'язково при Сонці, не закритому хмарами. Центром веселки є точка, діаметрально протилежна Сонцю - антисолярна точка. Зовнішня дуга веселки червона, за нею йде помаранчева, жовта, зелена дуги і т. д., закінчуючи внутрішньою фіолетовою. 2

Справа в тому, що більш менш сферична крапля, освітлена паралельним пучком променів сонячного світла, може утворити веселку тільки у вигляді кола.

Скільки ж променів веселки у пучку світла, що падає на краплю? Їх багато, сутнісно, ​​вони утворюють цілий циліндр. Геометричне місце точок їх падіння на краплю це ціле коло.

В результаті проходження через краплю і заломлення в ній циліндр білих променів перетворюється на серію кольорових лійок, вставлених одна в одну. Зовнішня вирва червона, в неї вставлена ​​помаранчева, жовта, далі йде зелена і т. д., закінчуючи внутрішньою фіолетовою. 4

Розмір і форма крапель та їх вплив на вигляд веселки

Вигляд веселки — ширина дуг, розташування та яскравість колірних тонів, положення додаткових дуг дуже залежить від розміру крапель дощу. На вигляд веселки можна приблизно оцінити розміри крапель дощу, що утворили цю веселку. Чим більше краплі дощу, тим веселка виходить вже й яскравіше. Особливо характерною для великих крапель є наявність насиченого червоного кольору в основній веселці. Чим краплі дрібніші, тим веселка стає ширшою і бляклішою, з помаранчевим або жовтим краєм. Додаткові дуги далі відстоять один від одного і від основних веселок. 8

Вид веселки залежить і від форми крапель. При падінні у повітрі великі краплі сплющуються, втрачають свою сферичність. Вертикальний переріз таких крапель наближається до еліпсу.

Чи можна бачити ціле коло веселки? З поверхні Землі можна спостерігати веселку у разі у вигляді половини кола, коли Сонце перебуває в горизонті. Коли Сонце піднімається, веселка йде під горизонт. З літака чи з вертольота можна спостерігати веселку у вигляді цілого кола. 8

Розрахунки за формулами дифракційної теорії, виконані для крапель різного розміру, показали, що весь вид веселки - ширина дуг, наявність, розташування та яскравість окремих колірних тонів, положення додаткових дуг дуже сильно залежать від розміру крапель дощу. Наведемо основні характеристики зовнішнього виглядувеселки для крапель різних радіусів. 5

Радіус крапель 0,5—1 мм.Зовнішній край основної веселки яскравий, темно-червоний, за ним йде світло-червоний і далі чергуються всі кольори веселки. Особливо яскравими здаються фіолетовий та зелений. Додаткових дуг багато (до п'яти), у яких чергуються фіолетово-рожеві тони із зеленими. Додаткові дуги безпосередньо примикають до основних веселок.

Радіус крапель 0,25 мм.Червоний край веселки став слабшим. Інші кольори видно, як і раніше. Декілька фіолетово-рожевих додаткових дуг змінюються зеленими.

Радіус крапель 0,10—0,15мм.Червоного кольору в основній веселці більше немає. Зовнішній край веселки помаранчевий. В іншому веселка добре розвинена. Додаткові дуги стають дедалі жовтішими. Між ними і між основною веселкою та першою додатковою з'явилися просвіти.

Радіус крапель 0,04—0,05мм.Веселка стала помітно ширша і блідіша. Зовнішній край її блідо-жовтий. Найяскравішим є Фіолетовий колір. Перша додаткова дуга відокремлена від основної веселки досить широким проміжком, колір її білий, трохи зеленуватий і білувато-фіолетовий.

Радіус крапель 0,03 мм.Основна веселка ще ширша з дуже слабо забарвленим трохи жовтуватим краєм, містить окремі білі смуги.

Радіус крапель 0,025 мм і менше.Веселка стала зовсім білою. Вона приблизно вдвічі ширша за звичайну веселку і має вигляд блискучої білої смуги. Усередині неї можуть бути додаткові пофарбовані дуги, спочатку блідо-блакитні або зелені, потім білувато-червоні. 1

Таким чином, на вигляд веселки можна приблизно оцінити розміри крапель дощу, що утворили цю веселку. В цілому, чим крупніше краплі дощу, тим веселка виходить вже і яскравіше, особливо характерною для великих крапель є наявність насиченого червоного кольору в основній веселці. Численні додаткові дуги також мають яскраві тони і безпосередньо, без проміжків, примикають до основних веселок. Чим краплі дрібніші, тим веселка стає ширшою і бляклішою з помаранчевим або жовтим краєм. Додаткові дуги далі відстоять один від одного і від основних веселок.

Вид веселки залежить і від форми крапель. При падінні у повітрі великі краплі сплющуються, втрачають свою сферичність. Вертикальний переріз таких крапель наближається до еліпсу. Розрахунки показали, що мінімальне відхилення червоних променів при проходженні через сплющені краплі радіусом 05 мм становить 140 °. Тому кутовий розмір червоної дуги буде не 42 °, а тільки 40 °. Для більших крапель, наприклад радіусом 1,0 мм, мінімальне відхилення червоних променів складе 149 °, а червона дуга веселки буде мати розмір 31 °, замість 42 °. Таким чином, чим сильніше сплющування крапель, тим менше радіус веселки, що утворюється ними. 7

1. 1. Характеристика видів веселки

Чи бувають веселки без дощу чи без смуг падіння дощу? Бувають – у лабораторії. Штучні веселки створювалися внаслідок заломлення світла в одній підвішеній крапельці дистильованої води, води з сиропом чи прозорої олії. Розміри крапель варіювалися від 1,5 до 4,5 мм. Тяжкі краплі витягувалися під дією сили тяжіння, та їх перетин був еліпс. При освітленні крапельки променем гелій-неонового лазера з'являлися як перша і друга веселки, а й надзвичайно яскраві третя і четверта, з центром навколо джерела світла (у разі лазера). Іноді вдавалося отримувати навіть п'яту та шосту веселки. Ці веселки, як перша і друга, знову були осторонь, протилежної джерелу. Щоправда, ці веселки були одноколірними, червоними, оскільки утворені не білим джерелом світла, а монохроматичним червоним променем. 8

Туманна веселка

У природі зустрічаються білі веселки. Вони з'являються при освітленні сонячними променями слабкого туману, що складається з крапель радіусом 0,025 мм або менше. Їх називають туманними веселками. Крім основної веселки у вигляді блискучої білої дуги з ледь помітним жовтуватим краєм спостерігаються іноді забарвлені додаткові дуги: дуже слабка блакитна або зелена дуга, а потім білувато-червона.

Аналогічного вигляду білу веселку можна побачити, коли промінь прожектора, розташованого позаду вас, висвітлює інтенсивний серпанок або слабкий туман перед вами. Навіть вуличний ліхтар може створити, хоч і дуже слабку, білу веселку, видиму на темному тлі нічного неба. 6

Місячні веселки

Аналогічно сонячним можуть виникнути і місячні веселки. Вони слабші і з'являються за повного Місяця. Місячні веселки явище рідкісніше, ніж сонячні. Для їх виникнення необхідне поєднання двох умов: повний Місяць, не закритий хмарами, та випадання зливового дощу або смуг його падіння (що не досягають Землі).

Веселки, утворені місячним промінням, не райдужні і виглядають як світлі, зовсім білі дуги. Відсутність червоного кольору у місячних веселок навіть при великих краплях дощу пояснюється низьким рівнемосвітлення вночі, при якому повністю втрачається чутливість ока до променів червоного кольору. Інші кольорові промені веселки також втрачають значною мірою свій колірний тон через незабарвленість нічного зору людини. 8

Розділ 2. Експериментальна частина 2.1. Методика експериментальної роботи

Для отримання веселки в лабораторних умовах існує безліч способів та методик, ми у своїй роботі використовували такі:

Досвід 1. Веселка в тазі.

Обладнання та матеріали:скляна ємність; вода; Дзеркало.

Хід роботи:

Сонячного дня наповни велику скляну ємність водою. Потім опусти у воду дзеркало. Посувай це дзеркало і знайди таке його положення, коли на стінках кімнати утворюється веселка. Дай воді заспокоїтися для того, щоб веселка вийшла чіткішою, а потім намалюй або сфотографуй веселку так, як ти її побачив.

Обладнання та матеріали:скляна ємність; вода; Дзеркало; білий листпапери; ліхтарик.

Хід роботи:

Сонячного дня наповни велику скляну ємність водою. Потім опусти у воду дзеркало. Посувай це дзеркало і знайди таке його положення, коли на стінках кімнати утворюється веселка. Можеш зафіксувати положення дзеркала. Дай воді заспокоїтися для того, щоб веселка вийшла чіткіше. Додатково поставити перед тазиком з водою та дзеркалом лист білого паперу, направте світло ліхтарика на занурену у воду частину дзеркала, веселка з'явиться на аркуші паперу. Потім намалюй або сфотографуй веселку, як ти її побачив.

Досвід 3. Веселка у коробці.

Обладнання та матеріали:картонна коробка; канцелярський ніж; компакт-диск типу CD-R; пластмасова трубка; клей; ліхтарик; свічка; люмінесцентна лампа.

Хід роботи:

Візьміть велику картонну коробку. В її бічній стінці проріжте вертикальну щілину заввишки кілька сантиметрів і шириною від 3 до 5 міліметрів. Вона надаватиме потоку світла форму тонкої смужки, що простягається у вертикальній площині. На протилежній стінці коробки помістіть чистий компакт-диск типу CD-R.

Тепер у боковій стінці коробки проріжте отвір під трубку для спостереження спектра. Незважаючи на те, що трубка має круглий переріз, отвір має бути овальним, щоб її можна було повертати у горизонтальній площині.

Вставте трубку в отвір. Направте щілину на джерело світла. Загляньте в трубку і, повертаючи її, знайдіть спектр і розгляньте його.

Спробуйте подивитися за допомогою спектроскопа спектри різних джерел світла: сонця, лампи розжарювання, люмінесцентної лампи, свічки, світлодіодів різних кольорів.

Спектри, отримані спектроскопом, можна фотографувати веб-камерою або цифровим фотоапаратом.

Обладнання та матеріали:лист фанери, ніж, ліхтар, аркуш білого паперу, компакт-диск, олівці, фотоапарат.

Хід роботи:

Візьміть лист фанери, пластмаси або іншого непрозорого матеріалу, що легко обробляється. Його розміри мають бути приблизно 300 на 300 мм, товщина не критична. Проріжте в його середині пряму щілину завдовжки близько 100 і шириною близько 4 мм.

Розташуйте лист вертикально. Зробіть для нього підставку, щоб його не потрібно тримати в руках, адже вам доведеться утримувати в них ще два предмети, затемніть приміщення.

Увімкніть точкове джерело світла з безперервним спектром. Це може бути, наприклад, кишеньковий ліхтарик на основі лампочки розжарювання. Розташуйте його приблизно за 500 міліметрів від щілини.

З протилежного боку щілини розмістіть під кутом 90 градусів лист звичайного паперу. Закріпіть його.

Візьміть звичайний компакт-диск (темний, наприклад RW, не підійде). Розташуйте його між щілиною та аркушем паперу так, щоб на нього проектувався спектр.

Утримуючи ліхтарик і диск, попросіть помічника сфотографувати веселку, що вийшла.

Тримайте ліхтарик та диск так, щоб спектр не зрушувався. Зверніть увагу на те, що до зсуву диска він помітно чутливіший, ніж до зсуву ліхтарика.

Потім попросіть помічника взяти кольорові олівці чи фломастери. Нехай помічник обведе спектр олівцями або фломастерами тих кольорів, які відповідають проектованим.

Зніміть лист, що вийшов, після чого відключіть ліхтар і розберіть установку. Увімкніть світло у приміщенні. Порівняйте фотографію, що вийшла, і малюнок між собою.

Дайте відповідь на питання, чому кольори в будь-якому спектрі завжди розташовані в однаковому порядку?

Досвід 5. Райдужний фонтан.

Обладнання та матеріали:консервна банка, ножиці, електрична лампочка, вода.

Хід роботи:

У високій консервній банці на висоті 5 см від дна треба просвердлити круглий отвір діаметром 5 - 6 мм. Електричну лампочкуз патроном треба акуратно обернути целофановим папером і розташувати його навпроти отвору. У банку треба налити води. Відкривши отвір , отримаємо струмінь, який буде освітлений зсередини. У темній кімнаті вона яскраво світиться і опеньків виглядає дуже ефектно.

2.2. Результати експериментальної роботи

Ми з мамою та татом вдома зробили досліди, описані в пункті 2.1. Результати, отримані в ході експериментальної частини роботи, можна описати наступним чином:

Досвід 1. Веселка в тазі.

Наповнили скляну чашку водою. Потім опустили у воду дзеркало і висвітлили його ліхтариком. Посунули дзеркало, і знайшли таке положення, коли на стінках кімнати утворилася веселка. Коли вода заспокоїлася, веселка вийшла чіткішою.

Спостереження:

Ми набули вигляду веселки, що відображається на дзеркалі (додаток 1). Пучок світла, відбитий дзеркалом на виході із води, заломлюється. Кольори, складові білий колір, мають різні кути заломлення, тому вони падають у різні точки і стають видимими.

Досвід 2. Веселка на білому листі.

Все залишилося з досвіду 1, тільки додатково поставили перед чашкою з водою аркуш білого паперу, направили світло ліхтарика на дзеркало, веселка з'явиться на аркуші паперу.

Спостереження:

Нам вдалося зловити дзеркалом промінчик, який подарував нам ось таку веселку... (Додаток 2).

Досвід 3. Веселка у коробці.

Ми взяли велику картонну коробку. У її бічній стінці прорізали вертикальну щілину, на протилежній стінці коробки розмістили чистий компакт-диск. У бічній стінці коробки прорізали отвір під трубку для спостереження спектра.

Вставили трубку в отвір. Направили джерело світла на щілину. Зазирнули в трубку і, повертаючи її, знайшли спектр.

Ми сфотографували спектри, отримані за допомогою домашнього спектроскопа, та порівняли їх.

Спостереження:

Висвітлюючи диск різними джерелами світла (ліхтариком, лампою розжарювання), ми отримали спектри однакового складу, що видно на фотографіях (додаток 3).

Досвід 4. Вивчення розташування квітів у веселці.

З аркуша фанери ми зробили підставку. Всередині однієї сторони прорізали пряму щілину. Розташували аркуш білого паперу вертикально. Затемніли приміщення. Компакт-диск розмістили між щілиною та аркушем паперу так, щоб на нього падали промені світла. Кишеньковим ліхтариком висвітлили щілину.

Спостереження:

На аркуші паперу з'являється веселка (додаток 4), кольори у будь-якому спектрі завжди розташовані однаково.

Досвід 5. Райдужний фонтан.

У високій консервній банці тато просвердлив круглий отвір. У банку ми налили води. Електричну лампочку з патроном акуратно розташували навпроти отвору. У темній кімнаті відчинили отвір.

Спостереження:

Отримали струмінь, який освітлений зсередини, він яскраво світиться. На шляху струменя підставили палець, і вода розбризкувалася у вигляді фонтан, у якого струмені, що викидаються, освітлюються зсередини (додаток 5).

Висновок

Виконавши цю роботу, я переконалася, як багато дивовижного, повчального, корисного для практики може полягати у добре знайомому явищі заломленні світла.

У ході свого дослідження я сформулювала наступні висновки:

Для отримання веселки у лабораторних умовах існує безліч способів та методик.

В експериментальній частині наведено опис кількох установок, за допомогою яких штучна веселка була отримана в домашніх умовах.

Отримані результати щодо веселки можуть бути цікаві і корисні як стороннього спостерігача, так школярів.

Наприкінці слід зазначити, що веселка - дуже цікаве явищевивчення якого вимагає великих зусиль і є дуже пізнавальним, а практична цінністьроботи полягає в тому, що отримані матеріали можуть бути використані вчителями початкових класівпри проведенні уроків та занять з ознайомлення з навколишнім світом.

Список літератури

«Велика Енциклопедія Кирила та Мефодія».

Бєлкін І.К. Що таке веселка? - «Квант» 1984 № 12, С. 20.

Булат В.Л. Оптичні явища у природі. М: Просвітництво, 1974 р., 143 с.

Гегузін Я.Є. «Хто творить веселку?» - "Квант" 1988 р., № 6, С. 46.

Звєрєва С.В. У світі сонячного світла. - Л.: Гідрометеоздат, 1988.

Майєр В.В., Майєр Р.В. «Штучна веселка» - «Квант» 1988, № 6, С.48.

Тарасов Л.В. Фізика у природі. - М: Просвітництво, 1988.

http://www.allbest.ru

Додаток 1.

Фотографії результатів досвіду 1

Малюнок 1. Підготовка устаткування роботи.

Малюнок 2. Встановлюємо дзеркало у тарілку з водою.

Малюнок 3. Загальний виглядвеселки на стіні.

Малюнок 4. Збільшене відбиток веселки.

Додаток 2.

Фотографії результатів досвіду 2

Малюнок 5. Відображення веселки на папері.

Малюнок 6. Вид веселки на аркуші білого паперу.

Додаток 3.

Фотографії результатів досвіду 3

Малюнок 7. Підготовка спектроскопа з картонної коробки.

Малюнок 8. Підготовка спектроскопа з картонної коробки.

Малюнок 9. Освітлення диска за допомогою ліхтарика.

Малюнок 10. Спостерігаємо за появою веселки у коробці.

Малюнок 11. Сектор веселки, який ми отримали під час освітлення ліхтариком зі світлодіодними лампами.

Малюнок 12. Сектор веселки, який ми отримали під час освітлення ліхтариком зі світлодіодними лампами.

Малюнок 13. Сектор веселки, який ми отримали при освітленні лампою розжарювання.

Малюнок 14. Сектор веселки, який ми отримали під час освітлення лампою розжарювання.

Додаток 4.

Фотографії результатів досвіду 4

Малюнок 15. Макет із фанери.

Малюнок 16. Компакт-диск, за допомогою якого буде переломлено світло.

Рисунок 17. Веселка на аркуші паперу (А та Б).

Додаток 5.

Фотографії результатів досвіду 5

Малюнок 18. Установка для отримання фонтану.

Малюнок 19. Наливаємо води в установку для отримання фонтану.

Малюнок 20. Відкриваємо отвір і отримуємо райдужний струмінь.

Малюнок 21. Отримання райдужного фонтану.

Анкудінова Валерія

Завантажити:

Попередній перегляд:

Міністерство загальної та професійної освіти

Свердловській області

Муніципальний казенний загальноосвітній заклад

«Верхнедубрівська середня загальноосвітня школа»

Чудове явище природи – веселка-дуга

реферат

Виконавець: Анкудінова Валерія, учениця 3в класу,

Керівник: Малих Є.І., учитель початкових класів першої кв. категорії

Верхнє Дуброве, 2013

Вступ

Веселка – одне з найкрасивіших природних явищ. Якось я почула казку, і в ній говорилося, що в місці, де закінчується веселка, знаходяться скарби. Багато хто намагався їх знайти, але все безрезультатно.

Серед найяскравіших явищ природи веселка одна з найкрасивіших.Яке з природних явищ може зрівнятися за красою з веселкою? Можливо полярне сяйво, ось тільки його бачили зовсім небагато людей.Пройде гроза, і на небі спалахує веселка. Іноді можна побачити одразу дві веселки. Друга, як правило, значно блідіша за першу, а кольори в ній йдуть у зворотному порядку.Вона настільки гарна, що її оспівують у багатьох піснях, описують у літературі, складають про неї легенди. Багато людей, так само як і я з нетерпінням чекають на дощ, щоб помилуватися веселкою.

Дорослі негаразд сприймають веселку, як діти. Для дітей веселка – це чаклунство, а для дорослих – це спогади про дитинство та радість.

Тоді я вирішила дізнатися всю історію походження веселки.

Яке ж це різнокольорове диво природи? Як утворюється веселка? А чи можна спостерігати цю красу вдома? Які ще існують веселки?

Ці питання мене зацікавили. А ця тема стала мені цікавою тому, що не багато хто знає, як утворюється веселка. Щоб відповісти на всі питання, я вирішила провести дослідницьку роботу.

Досліджуючи цю загадку природи, я зможу дати точну відповідь на поставлені запитання.

Ціль моєї роботи: дізнатися причину появи веселки.

Поставлені мноюзавдання:

1. Дізнатися, хто розфарбував веселку.
2. Дізнатися історію вивчення веселки.

Об'єктом дослідженняє природне явище веселка.

Предмет дослідження- Поняття «райдуга» як природне явище.

Що таке веселка?

Є кілька версій того, звідки походить слово веселка. Найпоширеніше, що слово «райдуга» походить від "райдуга", що в перекладі з української мовиозначає «строката дуга».

Для того, щоб дізнатися про причину виникнення веселки, я почала з вивчення літератури. У тлумачних словниках дано поняття веселки:

• Веселка – це різнокольорова дуга на небесному склепінні, що утворюється внаслідок заломлення сонячних променів у дощових краплях.
• Веселка - це атмосферне явищеспостерігається під час або після дощу.

Веселка – одне з найкрасивіших явищ природи, і люди вже давно замислювалися над її природою. Навіть Аристотель, давньогрецький філософ, намагався пояснити причину веселки.

Я дізналася, що веселку можна побачити біля водоспадів, фонтанів, що розбризкують поливальною машиною. Біля фонтанів та водоспадів доводилося бачити дві і більше дуг. Можна самому створити завісу крапель з ручного пульверизатора і, ставши спиною до сонця, побачити веселку, створену власними руками. Поливаючи рослини в саду в яскравий сонячний день, у бризках води також можна побачити маленьку веселку.

Як з'являється веселка?

Після спекотного задушливого дня згустилися хмари, і полив дощ. Коли він припинився, над горизонтом засяяло сонце. І в цей час під темною хмарою, що ніби гігантська дуга, вигнута до землі, з'явилася веселка: сім чистих квітів, непомітно переходять один в інший - червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий.

Чому у повітрі виникло таке диво? А причина цього – сонячне світло, ніби біле, а насправді складається з семи кольорів. Коли промені сонячного світла проходять через повітря, бачимо їх, як біле світло. Але ось на їхньому шляху зустрілася дощова крапля. А крапля формою близька до призми – геометричній фігурі.

Коли промінь сонячного світла проходить через скляну призму або через краплю, його промені, що складають, відхиляються на неоднакові кути. Найменше відхиляються промені червоного кольору, найбільше – фіолетового. Білий промінь розпадається на складові промені, і на стіні за призмою з'являється гарний різнобарвний зайчик, а на небі – веселка.

Зовнішній край вигнутої смуги веселки зазвичай виявляється червоним. За ним йдуть до внутрішнього краю інші кольори райдужного спектру, аж до синього та фіолетового.

Іноді можна побачити ще одну, менш яскраву веселку навколо першої. Це вторинна веселка, у якій світло відбивається у краплі двічі. У вторинній веселці перегорнутий порядок кольорів: зовні знаходиться фіолетовий, а всередині червоний.

Веселка з'являється лише під час зливи, коли йде дощ, і водночас світить сонце. Перебувати необхідно суворо між сонцем (воно має бути ззаду) та дощем (він має бути перед тобою). Інакше веселки не побачити!

Сонце посилає свої промені, які, потрапляючи на краплинки дощу, створюють спектр. Сонце, ваші очі та центр веселки повинні знаходитися на одній лінії.

Якщо сонце високо у небі, провести таку пряму лінію неможливо. Ось чому веселку можна спостерігати тільки рано-вранці або ближче до вечора. Ранкова веселка означає, що сонце знаходиться на сході, а дощ йде на заході. При обідній веселці сонце розташоване на заході, а дощ – на сході.

Щоб запам'ятати послідовність кольорів у веселці, люди вигадали спеціальні прості фрази. У них перші літери відповідають першим літерам назв кольорів:

1. Якось Жак- зонар головою зламав ліхтар.
2. Кротівцю, жирафу, зайці блакитні зшив ф уфайки.
3. Кожен мисливець бажає знати, де сидить фазан.

Які бувають веселки?

В ході дослідження я дізналася, що на землі бувають різні веселки.

Веселка буває з однією, з двома дугами.Мало кому відомо, але є й нічна веселка. Вночі, коли закінчується дощ, веселка може виникнути і в результаті дії променів, що відбиваються місяцем. Безперечно, вона не така яскрава, як удень, але видно її чудово. У зимовий часвеселка виникає дуже рідко, але за своєю барвистістю та мальовничістю вона відрізняється від усіх інших.

Червона…

Червона веселка з'являється в небі тільки на заході сонця і є останнім акордом веселки звичайної. Іноді вона буває надзвичайно яскравою і залишається видно навіть через 5-10 хвилин після заходу сонця. При заході сонця промені проходять крізь повітря більш довгий шлях, оскільки показник заломлення води для більш довгохвильового (червоного) світла менше, ніж для короткохвильового (фіолетового), то червоне світло менше відхиляється при заломленні. Коли Сонце опускається за горизонт, веселка спочатку втрачає найкоротші – фіолетові хвилі. Вони розсіюються одразу. Потім зникають сині, блакитні, зелені, жовті… Залишається найстійкіша – червона дуга.

Біла…

Чому ж веселка здається нам білою? Справа у розмірі крапель, від яких відбиваються сонячні промені. Біла веселка з'являється у туманну погоду. Розміри частинок туману настільки малі, що окремі кольорові смуги, на які розпадається при заломленні сонячний промінь, розходяться в сторони не широким різнокольоровим віялом, а ледь розкрився. Фарби ніби накладаються одна на одну, і око вже не розрізняє квітів, а бачить лише безбарвну світлу дугу-білу веселку.

Місячна…

Вночі, коли високо в темному, обов'язково темному, небі висить повний, обов'язково повний місяць і при цьому навпроти місяця йде дощ, може пощастити побачити нічну веселку! Умов для появи досить багато, тому ми бачимо місячну веселку ми рідко. Рідко, але можна! І вона теж здаватиметься нам білою. Хоча насправді цілком різнокольорова.

Справа в тому, що наш зір влаштований так, що при слабкому освітленні найбільш чутливі рецептори ока - "палички" - майже не працюють, ось місячна веселка і виглядає білястою.

Вогняна…

Вогняна веселка – один із найрідкісніших атмосферних феноменів. Вона утворюється через проходження світла через легкі перисті хмари і виникає лише тоді, коли сонце знаходиться дуже високо у небі.

Виходить, що загадковий небесний вогонь народжується з льоду! Адже перисті хмари розташовані дуже високо над землею, де будь-якої пори року дуже холодно, а тому й складаються вони з плоских крижаних кристаликів!

На жаль, такий, м'яко кажучи, збіг – шестикутні кристали, перисті хмари та високо. сонце, що стоїть– трапляється не часто. Тому вогненна веселка відносно рідкісне та унікальне явище.

«Смайлик» у небіперевернута веселка (інакше її називають навколозенітною) є різновидом вогненної веселки і зустрічається ще рідше. Додатково до умов появи вогненної веселки для її появи райдужного смайлика в небі необхідно, щоб центр її дуги знаходився в точці зеніту, розташованому вище Сонця приблизно на 46 °. навколозенітна веселка дуже яскрава, зі зворотним розташуванням кольорів спектру: фіолетовий нагорі, червоний внизу.

Дослідження Ньютона

Цікаво, а чи намагався хтось в історії людства пізнати природу веселки?

Відповідь на це запитання знайшла в Інтернеті.

Перша спроба пояснити веселку була зроблена 1611 р. архієпископом Антоніо де Домінісом. Його пояснення веселки суперечило біблійному, тому він був відлучений від церкви і засуджений до страти.

Наукове пояснення веселки вперше дав Рене Декарт у 1637 р. Декарт пояснив веселку на підставізаконів заломлення та відображення сонячного світла в краплях дощу, що випадає. Але він ще не знав про розкладання білого світла у спектр при заломленні. Тому веселка Декарта була білою.
Через 30 років Ісаак Ньютон пояснив, як заломлюються кольорові промені у краплях дощу. За образним висловом американського вченого А. Фразера, який зробив низку цікавих досліджень веселки вже у наш час, «Декарт повісив веселку в потрібному місці на небосхилі, а Ньютон розквітнув її всіма фарбами спектра».Хоча багатобарвний спектр веселки безперервний, за традицією у ньому виділяють 7 кольорів. Вважають, що першим обрав число 7 Ісаак Ньютон, котрого число 7 мало спеціальне символічне значення. Причому спочатку він розрізняв лише п'ять кольорів – червоний, жовтий, зелений, блакитний та фіолетовий.

Незважаючи на те, що теорія веселки Декарта-Ньютона створена понад 300 років тому, вона правильно пояснює основні особливості веселки, у тому числі розташування кольорів.

Отже, ми з'ясували, що веселка кругла. Крім того, вона багатошарова. Проходячи через краплю, білий сонячний промінь перетворюється на серію кольорових вирв, вставлених одна в одну, звернених до спостерігача. Зовнішня вирва червона, в неї вставлена ​​помаранчева, жовта, далі йде зелена і т. д., внутрішня - фіолетова.

Легенди народів світу

Люди давно замислювалися над природою цього найкрасивішого явища. Людство пов'язало веселку з безліччю повір'їв та легенд.

У давньогрецької міфології, наприклад, веселка – це дорога між небом і землею, якою ходила посланниця між світом богів та світом людей Іріда.

У Китаї вважали, що веселка – це небесний дракон, союз Неба та Землі.

У слов'янських міфах і легендах веселку вважали чарівним небесним мостом, перекинутим з неба на землю, дорогою, якою ангели сходять із небес набирати воду з річок. Цю воду вони наливають у хмари, і звідти вона падає життєдайним дощем.

Забобонні люди вважали, що веселка є поганим знаком. Вони вважали, що душі померлих переходять у потойбічний світ веселкою, і, якщо з'являлася веселка, це означало чиюсь близьку кончину.

Веселка також фігурує у багатьох народних прикметахпов'язані з прогнозом погоди. Наприклад, веселка висока і крута віщує гарну погоду, а низька та полога – погану.

Висновок

Виконавши цю роботу, я переконалася, що веселка – добре відоме оптичне явище в атмосфері; спостерігається, коли сонце висвітлює пелену падаючого дощу і спостерігач перебуває між сонцем та дощем. Веселка спостерігається не лише на пелені дощу. У менших масштабах її можна побачити на краплях води біля водоспадів, фонтанів та морського прибою. При цьому як джерело світла можуть служити не лише Сонце та Місяць, а й прожектор.

Цікаве розташування квітів у веселці. Воно завжди постійно. Червоний колір головної веселки розташований її верхньому краї, фіолетовий – на нижньому. Між цими крайніми кольорами йдуть один за одним інші кольори в такій послідовності, як у сонячному спектрі. У принципі у веселці ніколи не бувають представлені всі кольори спектру. Найчастіше в ній відсутні або слабко виражені синій, темно-синій та насичений чисто червоний кольори. Зі збільшенням розмірів крапель дощу відбувається звуження кольорових смуг веселки, самі ж кольори стають більш насиченими.

При цьому дізналася, як завдяки Ньютону було зруйновано вікові уявлення про походження квітів.

Література

1.Ожегов С.І. та Шведова Н.Ю. Тлумачний словникросійської мови. 4-те видання., Доповнене. - М.: ТОВ "А ТЕМП", 2008.

2.Травіна І.В. 365 оповідань про планету Земля / Науч.-поп. видання для дітей. - М.: ЗАТ «РОСМЕН-ПРЕС», 2007.

3.Енциклопедія для допитливих «Де, що і коли?» ЗАТ Компанія «Махаон» – М.: 2007.

Анна Ліфанова
Що таке веселка? Конспект пізнавального заняттядля дітей старшого дошкільного віку

Ціль. Розвиток аналітико-синтетичних здібностей дитини.

Завдання:

познайомити дітейз властивістю світла перетворюватися на райдужний спектр;

Розширювати уявлення про змішування кольорів, що становлять білий колір.

Матеріал та обладнання: Презентація з репродукціями картин художників із зображенням. веселки, літрова миска з водою, пляшка світлого лаку для нігтів.

Хід заняття:

Вихователь: Послухайте, хлопці, вірш:

Веселка

Веселкав небі весняним висіла,

Весело з неба дивилася на землю.

Радо ми посміхалися у відповідь:

- Веселка – веселка, колір - пересвіт.

Веселкав небі недовго висіла,

З неба на землю недовго дивилася:

Растала...

Що ж на згадку вона всім

Залишила?

Червоні маки,

Жовтий пісок

Зелений спалахнув

На гілці листок.

Жук фіолетовий

Гріє боки

Синя хлюпає

Річка біля берегів.

Помаранчевим сонцем

Зігріті ліси

А у шпака

Блакитні очі. В. Степанов

Вихователь: Діти, подивіться на репродукції знаменитих художників Що ви бачите на всіх цих картинах?

Діти: веселку

Вихователь: А хто-небудь знає, що таке веселкаі як вона з'являється?

Діти відповідають, що вона з'являється після дощу, коли світить сонечко.

Вихователь: Веселка– одне з найкрасивіших явищ природи.

А ви, хлопці, бачили колись веселку?

На що вона схожа?

Вихователь вислуховує відповіді дітей: На коромисло, на дугу, на міст та ін.

Вихователь: Людина ще з давніх часів замислювалася над природою походження. веселкиі пов'язував появу на небі різнокольорової дуги з безліччю повір'їв та легенд. Одні вважали, що веселка – це небесний міст, з якого на землю спускалися боги чи ангели, інші казали, що це дорога між небом та землею або з брами в інший потойбічний світ.

Насправді ж, веселка- Це атмосферне явище, яке спостерігається при освітленні Сонцем безлічі водяних крапель під час дощу або туману, або після дощу. Коли сонячні промінчики переломлюються у краплях води під час дощу, на небі з'являється різнокольорова дуга.

А давайте пригадаємо, скільки кольорів має веселка і які?

Діти: 7 кольорів, перераховуємо кольори, згадуючи відомий віршик: «Кожен мисливець хоче знати, де сидить його фазан».

Вихователь: Зараз ми спробуємо створити свою веселку

Досвід « Райдужна плівка»

Поставити миску з водою на стіл, щоб на неї не падали прямі промені світла. Потримати над мискою пензлик із бульбашки з лаком, поки крапля лаку не впаде у воду. Спостерігати за поверхнею води. Посувати головою, щоб подивитися на воду з різних точок. Що ми побачили?

На тонкому шарі лаку, що розлився по воді, видно. райдужні переливи. Лак утворює тонку плівку поверхні води. Коли на поверхню цієї плівки падає світло, кожен промінь частково відбивається від неї. Інша частина променя досягає нижньої поверхні плівки і теж відбивається від неї. Відбиття променів складаються один з одним, і ми можемо бачити переливи райдужних тонів.

Фізкультхвилинка:

В небі веселка висить у повітрі"намалювати" веселку

Дітлахів веселить. потягнутися вгору і помахати руками

З неї, як із гірки, опустити руки вниз

Їдуть Єгорка, півень,

Кіт, свиня та я. загинати пальці на руці

Вихователь: Зараз ми пограємося з фарбами Будемо змішувати фарби, щоб намалювати веселку.

К - червоний

О - помаранчевий

Ж - жовтий

З – зелений

Г – блакитний

С – синій

Ф – фіолетовий

У нас з вами є лише 4 кольори: червоний, жовтий, синій, білий.

Як же нам намалювати веселку?

Діти пропонують свої варіанти змішування фарб.

Вихователь: Давайте перевіримо ваші відповіді Червоний у нас є, помаранчевий = червоний + жовтий, жовтий - є зелений = синій + жовтий, блакитний = синій + білий, синій є, фіолетовий = синій + червоний.

Я пропоную кожному намалювати свою веселку, тільки не переплутати розташування квітів.

І в кінці заняття, ми знову пограємося з мильними бульбашками. Випустивши бульбашки, уважно подивіться на них. У кожного міхура є Райдужна оболонкаяка також включає всі кольори.