Как появляются радуга: Как возникает радуга — урок. Окружающий мир, 1 класс.

Содержание

Почему появляется радуга? | Вечные вопросы | Вопрос-Ответ

04.11.2014 10:00

Екатерина Шевалье,

Анастасия Супиченко

Примерное время чтения: 8 минут

89948

Сюжет Вопросы, ответы на которые вы всегда хотели узнать

Категория:
Явления

Люди с незапамятных времён пытались объяснить природу радуги. Жители Древней Руси верили, что разноцветные полосы в небе — это сияющее коромысло, с помощью которого Лада Перуница* черпает воду из моря-океана, чтобы потом оросить ею поля и нивы. Другой версии придерживались американские индейцы, которые были уверены, что радуга — это лестница, ведущая в мир иной. Ну а суровые скандинавы отождествляли небесную дугу с мостом, на котором днём и ночью несёт дозор страж богов Хеймдалль**.

АиФ.ru рассказывает, как объясняет образование этого природного явления современная наука, а также делится секретами того, как самому стать стражем радуги.

Почему появляется радуга?

Чтобы разобраться, почему появляется радуга, необходимо вспомнить о том, что представляет собой луч света. Из курса школьной физики известно, что он состоит из летящих с огромной скоростью частиц — отрезков электромагнитной волны. Короткие и длинные волны различаются по цвету, но все вместе в едином потоке они воспринимаются человеческим глазом как белый свет.

И только когда луч света «натыкается» на прозрачную преграду — каплю воды или стекло — он распадается на различные цвета.

Самые короткие электромагнитные волны красного цвета обладают наименьшей энергией, поэтому они отклоняются меньше других. Самые же длинные волны фиолетового цвета, напротив, отклоняются больше остальных. Таким образом, большая часть цветов радуги располагается в промежутке между красной и фиолетовой линиями.

Человеческий глаз различает семь цветов — красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый. Но следует иметь в виду, что на самом деле цвета плавно переходят друг в друга через множество промежуточных оттенков.

Круглая радуга. Фото: Shutterstock.com / Pushish Donhongsa

При каких условиях образуется радуга?

Чтобы появилась радуга, необходим источник света и повышенная влажность. Цветные полосы видны на небе после дождя и в подсвеченных солнечными лучами капельках тумана. Разглядеть радугу можно и возле водопадов, а также в солнечную погоду на берегах водоёмов.

Почему радуга не всегда появляется после дождя?

Радугу видно только тогда, когда лучи света падают на капли под углом 42°. При этом источник света должен быть расположен за спиной наблюдателя.

От чего зависит ширина и яркость радуги?

Радуга может быть разной по ширине и яркости цвета: это напрямую зависит от размера капель, через которые преломляется свет. Если частицы воды крупные — сияющая дуга будет яркой и узкой. Если же капли мелкие, то радуга окажется широкой, но с блёклыми оранжевыми и жёлтыми краями.

Белая радуга. Фото: www.globallookpress.com

Радуга на самом деле окружность, а не дуга?

Да, радуга — это замкнутый круг, нижняя часть которого скрыта под линией горизонта. Увидеть радужное кольцо можно из окна самолёта.

Сколько радуг можно увидеть одновременно?

Иногда лучи света, прошедшие внутрь капли, отражаются от неё два и более раз. Тогда на небе видны сразу две радуги (третья и последующие, как правило, не различимы для глаза).Совместно с таким явлением обычно видна и полоса Александра — тёмный участок неба между радугами.

Что такое белая радуга?

Белую радугу также называют туманной. Это редкое природное явление представляет собой широкую блестящую белую дугу. Она появляется при освещении солнечными лучами слабого тумана, состоящего из мельчайших капелек радиусом около 25 мкм***.

Внутренняя сторона белой радуги может быть немного окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя — в оранжевый.

Как и где появляется огненная радуга?

Огненную радугу принято считать одной из разновидностей галό — оптического эффекта в виде светящегося кольца вокруг солнца. Гало возникает обычно вокруг мощных источников света благодаря ледяным кристаллам, содержащимся в облаках. Подробнее об эффекте гало читайте >>

Огненная радуга. Фото: www.globallookpress.com

Огненная радуга преимущественно появляется в области перистых облаков: мелкие льдинки отражают падающий свет и буквально «зажигают» облака, окрашивая их в различные цвета.

Можно ли увидеть радугу ночью?

Да, это возможно. Свет Луны, отражённый частицами воды от дождя или водопада, образует цветовой спектр****, который ночью неразличим для глаза и кажется белым ввиду особенностей человеческого зрения в условиях плохой освещённости. Лучше всего такая радуга видна во время полнолуния.

Лунная радуга. Фото: Shutterstock.com / Muskoka Stock Photos

Как сделать радугу своими руками?

Понадобится: стакан, вода, лист бумаги.

Что делать:

1. Поставить заполненный водой гранёный стакан к окну, откуда светит солнце.

2. Лист бумаги положить на пол недалеко от окна так, чтобы на него падал свет.

3. Смочить окно горячей водой.

4. Менять положение стакана и листа бумаги до тех пор, пока радуга не станет видна.

Понадобится: шланг с водой.

Что делать:

1. Взять шланг с бегущей водой и слегка зажать его «горлышко», чтобы появились брызги.

2. Направить брызги в сторону солнца.

3. Присмотреться и увидеть в брызгах радугу.

Как запомнить цвета радуги?

Существуют специальные фразы, которые помогают запомнить последовательность цветов радуги. Первая буква каждого слова соответствует первой букве цвета радужной полосы — красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.

Каждый охотник желает знать, где сидит фазан.

Как однажды Жак-звонарь головой сломал фонарь.

Крот овце, жирафу, зайке гладил старые фуфайки.

Каждый оформитель желает знать, где скачать фотошоп.

Кем ощущается жестокий звон гонга сопротивления фатальности?

Как предсказать погоду по радуге?

Если в спектре радуги преобладает красный цвет, то нужно ждать сильного ветра.

Дождливая погода в ближайшие дни будет, если увидеть двойную или тройную радугу.

Высокая радуга сигнализирует о том, что погода будет ясной, а низкая — что дождливой.

Если больше зелёного цвета — будут дожди, жёлтого — хорошая погода, красного — ветер и засуха.

Радуга зимой — редкость, она сигнализирует о надвигающемся морозе или снеге.

Радуга вдоль реки к сильному дождю, а поперёк — к ясной погоде.

Появление радуги в субботу обещает дождливую следующую неделю.

Самые необычные радуги: от эффекта гало до Полосы Александра | Фотогалерея

Жители Новосибирска в стали очевидцами необычного явления – светящийся зимней радуги, которая возникла вследствие сильных морозов.
© АиФ Новосибирск

Новосибирск. В вечернее время можно увидеть светящийся столбик в небе, сильный мороз дает такие эффекты.
© russianlook.com

Туманная радуга— радуга, представляющая собой широкую блестящую белую дугу, обусловленную преломлением и рассеиванием света в очень мелких капельках воды.
© wikimedia.org/Brocken Inaglory

Полоса Александра — атмосферное оптическое явление, наблюдающееся совместно с радугами первого и второго порядков и представляющее собой тёмную полосу неба, располагающуюся между ними. Возникает из-за различий в угловых распределениях интенсивности света,
© wikimedia.org/Fabien1309

Туманная радуга — Отсутствие цветовой окраски, как у обычной радуги, объясняется относительно малыми размерами капелек воды. Внутренняя сторона белой радуги может быть немного окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя — в оранжевый
© wikimedia.org/Brocken Inaglory

Перевернутая радуга. Для появления в небе перевернутой радуги (околозенитной дуги, зенитной дуги — одного из видов гало) необходимы специфические погодные условия, характерные для Северного и Южного полюсов. Перевернутая радуга образуется за счет преломле
© wikimedia.org/POVar27

Двойная радуга на Аляске
© wikimedia. org/Eric Rolph

Лунная радуга (также известная как ночная радуга) — радуга, порождаемая луной. . Лунная радуга всегда находится на противоположной от Луны стороне неба.
© wikimedia.org/Calvin Bradshaw

Округло-горизонтальная или окологоризонтальная дуга («огненная радуга») — один из видов гало, относительно редкий оптический эффект в атмосфере, выражающийся в возникновении горизонтальной радуги, локализованной на фоне лёгких, высоко расположенных перист
© wikimedia.org/ProfessorX

Самые необычные радуги: от эффекта гало до Полосы Александра | Фотогалерея

Двойная радуга на Аляске
© wikimedia. org/Eric Rolph

* Перуница — в славянской мифологии одно из воплощений богини Лады, супруги бога-громовержца Перуна. Её также называли девой-громовницей, как бы подчёркивая, что она разделяет власть над грозами со своим мужем.

** Хеймдалль — в германо-скандинавской мифологии страж богов и мирового древа, считается сыном Одина.

*** мкм=0,001 мм

**** Спектр — совокупность цветовых полос, получающихся при прохождении светового луча через преломляющую среду.

радугаприродные аномалииприродные явления

Как появляется радуга?

Авторы
Руководители
Файлы работы
Наградные документы

Пушина Н.В. 1

1МБОУ СОШ №91

Бушуева Е.А. 1

1МБОУ СОШ №91

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

Актуальность работы

Летом я часто ездила, вместе с родителями, в сад, который находится за городом. Как-то вечером, мы сидели и ужинали на улице, вдруг сгустились тучи, и полил дождь. Мы спрятались под навес и наблюдали за окружающей природой. Запахло мокрой землей, травой, а воздух стал чистый и свежий. И вот дождь стих, кое-где появились на небе голубые просветы, в них проскальзывали солнечные лучи. И вдруг, через весь небосвод перекинулась разноцветная дуга, словно огромные ворота в небе. Да не одна, а две! Мы все очень обрадовались, стали любоваться и фотографировать двойную радугу. Но недолго нас радовала радуга своей красотой.

Радуга – одно из самых красивых явлений природы. Сколько радости приносит она и детям и взрослым. Её появление вызывает положительные эмоции, поднимает настроение людям. У Константина Дмитриевича Ушинского есть басня «Солнце и радуга». «Раз после дождя выглянуло солнышко, и появилась семицветная дуга радуга. Кто ни взглянет на радугу, всяк ею любуется. Загордилась радуга, да и стала хвалиться, что она красивее самого солнца. Услышало эти речи солнышко и говорит: «Ты красива – это, правда, но ведь без меня и радуги не бывает». А радуга только смеется да пуще хвалит себя. Тогда солнышко рассердилось и спряталось за тучу – и радуги как не бывало». Так на самом ли деле появление радуги невозможно без солнца. Почему радуги не бывает, в солнечную погоду без дождя, или в дождливую погоду без солнца.

Сегодня не каждый человек может объяснить появление радуги. Откуда берется радуга? Почему ее цвета появляются в определенном порядке? Почему бывает двойная радуга? Можно ли получить радугу искусственно, например, в домашних условиях? Чтобы ответить на все эти вопросы, я решила провести свое исследование.

Гипотезы исследования:

Радуга появляется в природе только в солнечный и дождливый день;

Можно получить радугу в домашних условиях, используя искусственный источник освещения.

Цель работы:

Узнать причину появления радуги.

Задачи:

Дать определение радуги;

Выяснить условия появления радуги в природе;

Выяснить, сколько цветов у радуги и что такое солнечный спектр;

Узнать, какие бывают радуги;

Попробовать получить радугу в домашних условиях разными способами.

Объект исследования:радуга

Методы исследования:

Изучение специальной литературы и Интернет-источников;

Проведение опытов получения радуги в домашних условиях, с использованием искусственного источника освещения;

Анализ полученных результатов.

2. Теоретический материал

2.1. Что такое радуга?

Существует несколько теорий, объясняющих его происхождение. В соответствии с одной из них, radoga является производным от праславянского корня radъ, значение которого аналогично англосаксонскому rot (радостный, благородный).

Некоторые исследователи языка склонны предполагать, что слово «райдуга», как произносится это слово в ряде диалектов современного русского языка, имеет народную этимологию, образовалось в результате слияния слов «рай» и «дуга». Так же оно звучало в русском языке в 17–18 веках. В таком случае радуга буквально означает «пестрая дуга».

В славянских мифах и легендах радугу считали волшебным небесным мостом, перекинутым с неба на землю, дорогой, по которой ангелы сходят с небес набирать воду из рек. Эту воду они наливают в облака, и оттуда она падает живительным дождем.

Я прочитала значение слова «радуга» в различных толковых словарях:

«Радуга — разноцветная дуга на небесном своде, образующаяся вследствие преломления солнечных лучей в дождевых каплях» (Толковый словарь Ожегова). «Радуга — разноцветная дуга на небосводе. Наблюдается, когда Солнце освещает завесу дождя, расположенную на противоположной от него стороне неба. Объясняется преломлением, отражением и дифракцией света в каплях дождя». (Современный толковый словарь. Астрономический словарь).

Итак, я выяснила, что радуга – это разноцветная дуга на небосводе, образующаяся вследствие преломления солнечных лучей в дождевых каплях.

2.2. Причина появления радуги

Аристотель, древнегреческий философ, пытался объяснить причину появления радуги. Он определил, что «радуга — это оптическое явление, а не материальный объект». Аристотель предположил, что радуга возникает в результате необычного отражения лучей солнечного света от облаков.

Явление радуги объяснил преломлением солнечных лучей в каплях дождя в 1267 году Роджер Бэкон.

Первым понял причину радуги немецкий монах Теодорик из Фрайберга, в 1304 г. воссоздавший ее на сферической колбе с водой. Однако открытие Теодорика было забыто.

Попытка объяснить радугу как естественное явление природы была сделана в 1611г. архиепископом Антонио Доминисом. Его объяснение радуги противоречило библейскому, поэтому он был отлучен от церкви и приговорен к смертной казни. Антонио Доминис умер в тюрьме, не дождавшись, казни, но его тело и рукописи были сожжены.

Научное объяснение радуги дал, также, французский философ, математик, механик Рене Декарт в 1637г. Декарт объяснил радугу на основании законов преломления и отражения солнечного света в каплях выпадающего дождя. В то время еще не было открыто разложение белого света в спектр при преломлении. Поэтому радуга Декарта была белой.

Основоположником семицветной радуги был Исаак Ньютон, который раскрыл причину появления радуги.

2.3. Преломление лучей. Спектр

Еще в 1666 году Исаак Ньютон доказал, что обычный белый свет – это смесь лучей разного цвета. «Я затемнил мою комнату, — писал он, — и сделал очень маленькое отверстие в ставне для пропуска солнечного света». На пути солнечного луча ученый поставил особое трехгранное стеклышко — призму. На противоположной стене он увидел разноцветную полоску – спектр. Ньютон объяснил это тем, что призма разложила белый свет на составляющие его цвета. Ньютон первый разгадал, что солнечный луч многоцветный.

Радуга – самый знаменитый, всем известный спектр. Во время дождя в воздухе находится огромное количество водяных капель. Каждая капелька дождя исполняет роль крохотной призмы. Солнечные лучи, которые проходят через дождевые капли, как сквозь призмы, преломляются в каплях дождя. В результате разложения лучей света, появляется большой изогнутый спектр – полоса цветных линий и отражается на противоположной стороне неба. Во время дождя в воздухе находится огромное количество водяных капель. А поскольку, их много, то и радуга получается в полнеба.

Проследим путь луча, проходящего через каплю. Преломившись на границе капли, луч входит в каплю и доходит до противоположной границы. Часть луча, преломившись, выходит из капли, часть снова идет внутри капли до очередной границы. Здесь снова часть луча, преломившись, выходит из капли, а некоторая часть идет через каплю и так далее. Каждый белый луч, преломляясь в капле, разлагается в спектр, и из капли выходит пучок расходящихся цветных лучей.

В солнечном спектре различают семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.

2. 4. Цвета радуги

А теперь более подробно о цветах солнечного спектра или радуги. Исследования показали, что человеческий взгляд различает 160 оттенков цветов. Это происходит потому, что нет четкой границы между цветами, один цвет переходит в другой через все оттенки. Основные цвета радуги это красный, желтый и синий. Из них можно получить все иные цвета радуги. Наблюдаемые в радуге цвета чередуются в такой же последовательности, как и в спектре, получаемом при пропускании пучка солнечных лучей через призму. При этом внутренняя (обращенная к поверхности Земли) крайняя область радуги окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя крайняя область — в красный.

Иногда в небе видны целых 2, 3, 4 радуги — одна из них очень яркая, вторая — бледнее. Значит, солнечный луч дважды отражается в каплях воды. При этом, у другой радуги, цвета полос располагаются в обратном порядке — верхняя часть дуги имеет фиолетовую окраску, а нижняя — красную. Вторые радуги образуются из-за двойного отражения солнечного света внутри дождевых капель.

Цвета радуги: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. А также множество оттенков между этими цветами, поэтому четкого перехода из одного цвета в другой – нет. Цвета радуги расположены в строгой последовательности. Чтобы лучше запомнить их последовательность люди придумали такую фразу: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». По первым буквам слов и вспоминают цвета. Наружный край дуги обычно красный, а внутренний – фиолетовый.

Радугу всегда видели по-разному в разные периоды истории и в разных народах. В ней различали и три основных цвета, и четыре, и пять, и сколько угодно. Радужный Змей австралийских аборигенов был шестицветным. Некоторых африканские племена видят в радуге только два цвета — темный и светлый. Так откуда же взялись семь цветов в радуге? Как я сообщила ранее, проанализировать свет додумался только Ньютон. И, сначала, он насчитал пять цветов. В последствие, узрев ещё один цвет (оранжевый), посчитал это богословским наваждением (число 6 для него было дьявольским), стремясь создать соответствие между числом цветов спектра и числом основных тонов музыкальной гаммы. Ньютон прибавил к шести перечисленным цветам спектра ещё один – индиго. Индиго — разновидность фиолетового цвета, среднее между тёмно-синим и фиолетовым. Название произошло от растения индиго, произрастающего в Индии, из которого добывали соответствующий краситель, использовавшийся для окраски одежды. Так Ньютон стал отцом семицветной радуги.

Разделение спектра на семь цветов прижилось, и в английском языке появилась следующая запоминалка — Richard Of York Gave Battle In Vain (In — для синего indigo). А со временем об индиго забыли и цветов стало шесть. Американских детей учат шести основным цветам радуги. Английских (немецких, французских, японских) тоже. Но все еще сложнее. Кроме разницы в количестве цветов существует другая проблема — цвета не те. Японцы, как и англичане, уверены, что в радуге шесть цветов. И с радостью вам их назовут: красный, оранжевый, желтый, голубой, синий и фиолетовый. А куда делся зеленый? Никуда, его в японском языке просто нет. Японцы, переписывая китайские иероглифы, иероглиф зеленого цвета потеряли (в китайском языке он есть). Англичане согласятся с японцами по количеству цветов, но никак по составу. У англичан в языке нет голубого цвета. А раз слова нет — то и цвета нет. Американский оранжевый — это отнюдь не наш оранжевый, а зачастую — скорее красный (в нашем понимании). Кстати в случае цвета прически, наоборот, red — это рыжий цвет.

2.5. Необычные радуги

В ходе исследования я узнала, что на земле бывают разные радуги, но чаще всего наблюдается обыкновенная радуга. Известно много других оптических феноменов, которые возникают по похожим причинам или, похоже, выглядят. Рассмотрим, какие бывают радуги.

Лунная (ночная)

Радугу можно увидеть и ночью при свете луны. Лунная радуга (также известная как ночная радуга) — радуга, порождаемая луной. Лунная радуга сравнительно более бледная, чем обычная. Это объясняется тем, что Луна отражает от Солнца меньше света, чем Солнце светит днём. Лунная радуга видна при очень ярком ночном Светиле — Луне. Ночью, когда высоко в темном, обязательно темном, небе висит полная, обязательно полная, луна и при этом напротив луны идет дождь, может посчастливиться увидеть ночную радугу! И она тоже будет казаться нам белой. Хотя на самом деле она разноцветная.

Туманная (белая) радуга

Белая или туманная радуга — радуга, представляющая собой широкую блестящую белую дугу. Туманная радуга появляется при освещении солнечными лучами слабого тумана, состоящего из очень мелких капелек воды. Почему же радуга кажется нам белой? Дело в размере капель, от которых отражаются солнечные лучи. Размеры частичек тумана настолько малы, что отдельные цветные полосы, на которые распадается при преломлении солнечный луч, расходятся в стороны не широким разноцветным веером, а едва-едва раскрывшимся. Краски как бы налагаются друг на друга, и глаз уже не различает цветов, а видит лишь бесцветную светлую дугу – белую радугу. Туманная радуга может появляться и ночью во время тумана, когда на небе яркая луна. Туманная радуга довольно редкое атмосферное явление.

Перевернутая радуга

Перевёрнутая радуга – это явление довольно редкое. В отличие от традиционной радуги, «улыбка на небе» появляется на чистом небосводе, без дождевых туч. Лучи солнца должны освещать под определенным углом тонкую похожую на дымку завесу облаков на высоте 7 — 8 тысяч метров. На подобной высоте перистые облака состоят из крошечных кристаллов льда. Солнечный свет, падая под определённым углом на эти кристаллы, разлагается на спектр и отражается в атмосферу. Перевернутая радуга гораздо ярче обычной радуги, а цвета расположены в обратном порядке, от фиолетового к красному. Но как только порядок из кристаллов нарушается, красочный эффект пропадает, и «улыбка на небе» растворяется.

Двойная радуга

Мы уже знаем, что радуга на небе появляется от того, что лучи солнца проникают сквозь дождевые капли, преломляются и отражаются на другой стороне неба разноцветной дугой. А иногда солнечный луч может соорудить на небе сразу две, три, а то и четыре радуги. Двойная радуга получается, когда световой луч отражается от внутренней поверхности дождевых капель дважды. Первая радуга, внутренняя, всегда ярче второй, внешней, а цвета дуг на второй радуге расположены в зеркальном отражении и менее яркие. Небо между радугами всегда более тёмное, чем другие участки неба. Участок неба между двумя радугами называется полосой Александра. Увидеть двойную радугу — хорошая примета — это к удаче, к исполнению желаний. Так что если вам посчастливилось увидеть двойную радугу, как мне, то поспешите загадать желание, и оно обязательно исполнится.

Зимняя радуга

Самым удивительным является — радуга зимой! Очень это странно и необыкновенно. Трещит мороз, а на бледно-голубом небе, вдруг, появляется радуга. Зимнюю радугу можно наблюдать только зимой, во время сильного мороза, когда холодное Солнце сияет на бледно-голубом небе, а воздух наполнен маленькими кристалликами льда. Солнечные лучи преломляются, проходя сквозь эти кристаллики, как сквозь призму и отражаются в холодном небе разноцветной дугой. Луч солнца проходит через эти кристаллики, преломляется, как в призме, и отражается в небе красивой радугой.

Кольцевая радуга

Как я выше объясняла, радуга сама по себе круглая. Но мы видим лишь её часть в виде дуги. Но при определенных обстоятельствах можно увидеть кольцевую радугу. Это возможно только с большой высоты, например, с самолета.

Округло-горизонтальная или огненная радуга

Округло-горизонтальная или огненная радуга – образуется, когда солнечный свет проходит через легкие перистые облака и возникает только в том случае, когда солнце находится очень высоко в небе. Получается, что загадочный небесный «огонь» рождается изо льда! Ведь перистые облака расположены очень высоко над землей, где в любое время года очень холодно, а потому и состоят они из плоских ледяных кристалликов! Солнечные лучи, проходя сквозь вертикальные грани ледяного кристалла, преломляются и зажигают огненную радугу или округло — горизонтальную дугу, так в науке называется огненная радуга. Огненная радуга относительно редкое и уникальное явление.

Красная

Красная радуга появляется в небе только на закате и является последним аккордом радуги обыкновенной. Иногда она бывает чрезвычайно яркой и остается видна даже через 5-10 минут после захода солнца. При закате, лучи проходят сквозь воздух более длинный путь, а так как показатель преломления воды для более длинноволнового (красного) света меньше, чем для коротковолнового (фиолетового), то красный свет меньше отклоняется при преломлении. Когда Солнце опускается за горизонт, радуга сначала теряет самые короткие фиолетовые волны, они рассеиваются сразу. Потом исчезают синие, голубые, зеленые и желтые волны. Остается самая стойкая – красная дуга.

3. Практическая часть

3.1 Собственные исследования.

Опыты получения радуги в домашних условиях

Я провела несколько опытов получения радуги при искусственном источнике освещения:

Опыт №1: получение радуги в домашних условиях при помощи компакт-диска.

Оборудование: компакт-диск, источник света – фонарик.

Я взяла компакт-диск и «поймав» им свет от фонарика, направила его на стену. Получилась радуга. (Приложение №1, фотографии №1,2)

Опыт №2: получение радуги в домашних условиях при помощи зеркала, воды и фонарика.

Ход опыта:

Наполнила стеклянную ёмкость водой;

Поставила в воду зеркало с наклоном;

Направила свет фонарика на погружённую в воду часть зеркала;

В результате преломления луча в воде и его отражения от зеркала на дверце шкафа возникла радуга (Приложение №1, фотографии №3,4).

Опыт №3: получение радуги в домашних условиях при помощи стеклянной призмы и фонарика. Опыт разложения света в спектр, при прохождении белого луча света сквозь призму.

Для этого я взяла стеклянный брелок, направила на него белый луч света, полученный от фонарика, и получила изображение радуги на стене. Свет, который казался белым, играл на стене всеми цветами радуги. Эти семицветные, яркие радужные полоски и называют солнечным спектром. Так я повторила опыт Ньютона, но только с искусственным источником света. (Приложение №1, фотографии №5,6)

Вывод: радугу можно получить в домашних условиях даже с помощью искусственного источника света.

Опыт №4: получение белого цвета, вследствие слияния семи цветов спектра, при помощи семицветного диска и дрели.

Если свет состоит из семи цветов, то семь цветов должны дать белый цвет. Я разделила белый круг на 7 частей и раскрасила в цвета радуги. Мы, с моим братом, закрепили на дрели разноцветный круг. Включив дрель, мы увидели, что при вращении разноцветный диск изменил цвет и стал белым (Приложение №1, фотографии № 7,8,9).

Вывод: свет состоит из семи цветов.

Опыт №5: получение радуги при помощи мыльных пузырей.

Я приготовила мыльный раствор и надула мыльный пузырь. На пузыре появилась радуга. Свет, проходя через мыльный пузырь, преломляется и распадается на цвета, в результате появляется радуга. Мыльный пузырь – это призма. (Приложение №1, фотографии № 10,11)

Опыт №6: получение радуги в солнечный день при помощи шланга с водой.

Если солнце ярко светит, есть еще один верный способ сделать радугу. Но для него придется выйти на улицу и взять шланг и подключить его к крану с водой. Теперь остается пережать конец шланга так, чтобы вода при выходе из отверстия шланга мелко распылялась, и направить ее вверх, на солнце. В брызгах воды мы увидим радугу. Радугу можно увидеть около водопадов, фонтанов, на фоне завесы капель, разбрызгиваемых поливальной машиной или полевой поливальной установкой. (Приложение №1, фотография № 12).

Выводы

За время работы над темой: «Как появляется радуга?», я достигла цели моей исследовательской работы. Теперь я знаю причину появления радуги и смогла создать радугу в домашних условиях. Выдвинутая гипотеза, что радуга появляется в природе только в солнечный и дождливый день, оказалась ошибочной. Я выяснила, что радуга может появляться в лунную ночь (без солнца), во время тумана (без дождя), без дождя в солнечный день (перевёрнутая и огненная радуги), а также зимой (без дождя) во время мороза. Конечно, появление радуги в солнечный и дождливый день бывает чаще всего, но не только. Я выяснила, какая существует связь между дождем, солнцем и появлением радуги. Думаю, что я помогла разгадать тайну солнечного луча и дала объяснение радуги, как природного явления. Опытным путём я доказала, что эффект радуги можно получить в домашних условиях и в любое время года. Все выдвинутые задачи выполнены. Теперь я знаю, когда появляется радуга, и как она образуется. Когда вам захочется полюбоваться радугой, надеюсь, что теперь и вы сможете получить радугу домашних условиях. Радуга – удивительное явление природы, можно сказать чудо природы, которое никогда не перестанет нас восхищать.

5. Список литературы

1. И.К. Белкин «Что такое радуга?», Квант. – 1984г. – № 12.

2. В.Л. Булат «Оптические явления в природе» – М.: Просвещение, 1974г.

3. А. Брагин «Обо всем на свете». Серия: Большая детская энциклопедия.

4. Я.Е. Гегузин «Кто творит радугу?» — Квант, 1988г.

5. В.В. Майер, Р. В. Майер «Искусственная радуга». Квант 1988г. – № 6.

6. «Что такое? Кто такой?» — детская энциклопедия, сост. В. С. Шергин, А. И. Юрьев. – М.: АСТ, 2007г.

7. Е. Пермяк «Волшебная радуга», 2008г. Изд.Эксмо

8. Интернет-источники.

Приложение №1

Опыт №1

Фотография №1 Фотография №2

Опыт №2

Фотография №4

Фотография №3

Опыт №3

Фотография №5 Фотография №6

Опыт №4

Фотография №7 Фотография №8 Фотография №9

Опыт№5

Фотография №10 Фотография №11

Опыт №6

Фотография №12

Просмотров работы: 2174

Как образуются радуги? — Метеорологическая служба

Все дело в геометрии…

Радуга образуется, когда солнечный свет попадает от капель дождя в глаза наблюдателя.

Большинство дождевых капель имеют сферическую форму, а не часто изображаемую каплевидную форму, и именно эта сферическая форма обеспечивает условия для того, чтобы увидеть радугу.

Положение солнца и капель дождя по отношению к наблюдателю должно быть правильным для образования радуги:

Солнце должно быть позади зрителя
Солнце должно быть низко в небе, под углом менее 42° над горизонтом. Чем ниже солнце на небе, тем большую дугу радуги увидит зритель
Дождь, туман или другой источник капель воды должен находиться перед зрителем

Размер капель дождя не влияет напрямую на геометрию радуги, но туман или туман рассеивают эффект больше (см. туманные дуги).

Радуги кажутся полукруглыми над ровной поверхностью только на восходе или закате, когда солнце находится точно на горизонте, большую часть времени виден меньший сегмент дуги.

Эффект попадания света в каплю дождя

Поскольку плотность воды выше плотности воздуха, свет, проходящий из воздуха в каплю дождя под углом, замедляется и меняет направление в процессе, называемом преломлением.

Солнечный свет состоит из света с множеством различных длин волн, которые замедляются в разной степени, заставляя белый свет разделяться или рассеиваться, при этом более короткие синие и фиолетовые длины волн претерпевают несколько увеличенное изменение направления в сторону более длинных длин волн красного света. .

Если углы, под которыми свет входит в каплю, правильные, часть света, попадающего в каплю, будет внутренне отражаться от внутреннего края капли и выходить из капли, снова преломляясь при переходе из воды в воду. воздух.

Увидеть радугу

Наблюдатель, стоящий в нужном месте, увидит рассеянный солнечный свет, отраженный к нему. Свет, рассеянный множеством капель, попадающих в глаз наблюдателя, будет выглядеть как разноцветная радуга. Различные цвета выходят из капель под углами, варьирующимися примерно на два градуса от красного до фиолетового. Красный свет, видимый наблюдателю, исходит от капель немного выше в атмосфере, чем капли, которые рассеивают фиолетовый свет по направлению к наблюдателю.

Видимые цвета не являются чистым спектром, есть некоторое смешение и размытие цветов. Человеческий глаз может различать множество оттенков, но до сих пор принято считать, что радуга состоит из семи цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего, индиго и фиолетового (ROYGBIV). Вы можете узнать больше о цветах радуги Какие бывают цвета радуги?.

Другие явления радуги

Существует множество различных вариаций обычных радуг, которые образуются при определенных условиях. Вы можете найти более подробную информацию о них, нажав на ссылки ниже:-

· Что такое двойная радуга?

· Что такое туманная дужка?

· Радуга полного круга

· Лунная радуга

Радуга

Радуга – это разноцветная дуга, образованная светом, падающим на капли воды.

Самый известный тип радуги возникает, когда солнечный свет падает на капли дождя перед зрителем под определенным углом (42 градуса). Радуги также можно увидеть вокруг тумана, морских брызг или водопадов.

Радуга — это оптическая иллюзия, она не существует в определенном месте на небе. Внешний вид радуги зависит от того, где вы стоите и куда светит солнце (или другой источник света).

Солнце или другой источник света обычно находится позади человека, видящего радугу. На самом деле центр первичной радуги — это антисолнечная точка, воображаемая точка, точно противоположная солнцу.

Радуга возникает в результате преломления и отражения света. И преломление, и отражение — явления, связанные с изменением направления волны. Преломленная волна может казаться «изогнутой», в то время как отраженная волна может казаться «отскакивающей» от поверхности или другого волнового фронта.

Свет, попадая в каплю воды, преломляется. Затем он отражается задней частью капли. Когда этот отраженный свет покидает каплю, он снова преломляется под разными углами.

Радиус радуги определяется показателем преломления капель воды. Показатель преломления — это мера того, насколько преломляется (изгибается) луч света при переходе из одной среды в другую — например, из воздуха в воду. Капля с высоким показателем преломления поможет создать радугу меньшего радиуса. Соленая вода имеет более высокий показатель преломления, чем, например, пресная вода, поэтому радуги, образованные морскими брызгами, будут меньше, чем радуги, образованные дождем.

Радуги на самом деле представляют собой полные круги. Антисолнечная точка является центром круга. Зрители в самолетах иногда могут видеть эти круглые радуги.

Зрители на земле могут видеть только свет, отраженный каплями дождя над горизонтом. Поскольку горизонт каждого человека немного отличается, никто на самом деле не видит полную радугу с земли. На самом деле никто не видит одну и ту же радугу — у каждого человека разная антисолнечная точка, у каждого человека разный горизонт. Тот, кто предстанет перед одним зрителем ниже или ближе к «концу» радуги, увидит другую радугу, простирающуюся за пределы его или ее собственного горизонта.

Цвета

Радуга проявляется как спектр света: полоса знакомых цветов, включающая красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый. Имя «Рой Г. Бив» — это простой способ запомнить цвета радуги и порядок их появления: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый. (Однако многие ученые считают, что «индиго» слишком близок к синему, чтобы его можно было действительно различить.)

Белый свет — это то, как наши глаза воспринимают все цвета радуги, смешанные вместе. Солнечный свет кажется белым.

Когда солнечный свет падает на каплю дождя, часть света отражается. Электромагнитный спектр состоит из света с разными длинами волн, и каждая из них отражается под разным углом. Таким образом, спектр разделяется, создавая радугу.

Красный цвет имеет самую большую длину волны видимого света, около 650 нанометров. Обычно он появляется на внешней части арки радуги. Фиолетовый цвет имеет самую короткую длину волны (около 400 нанометров) и обычно появляется на внутренней дуге радуги.

По краям цвета радуги накладываются друг на друга. Это создает блеск «белого» света, делая внутреннюю часть радуги намного ярче, чем внешнюю.

Видимый свет — это только часть радуги. Инфракрасное излучение существует сразу после видимого красного света, а ультрафиолетовое – чуть дальше фиолетового. Существуют также радиоволны (кроме инфракрасного), рентгеновские лучи (кроме ультрафиолета) и гамма-излучение (кроме рентгеновских лучей). Ученые используют прибор, называемый спектрометром, для изучения этих невидимых частей радуги.

Вариации радуги

Свечение

Атмосфера напротив радуги, обращенная к солнцу, часто светится. Это свечение появляется, когда между зрителем и солнцем падает дождь или изморось.

Свечение образуется за счет прохождения света через капли дождя, а не отражения от них. Некоторые ученые называют это свечение свечением нулевого порядка.

Двойная радуга

Иногда зритель может увидеть «двойную радугу». При этом явлении над первичной появляется слабая вторичная радуга.

Двойная радуга возникает из-за того, что свет дважды отражается внутри капли дождя. В результате этого второго отражения спектр вторичной радуги меняется на противоположный: красный находится на внутренней части арки, а фиолетовый — на внешней.

Радуги высшего порядка

Свет может отражаться под разными углами внутри капли дождя. «Порядок» радуги — это ее отражающее число. (Первичные радуги — это радуги первого порядка, а вторичные радуги — это радуги второго порядка.) Радуги более высокого порядка кажутся зрителям, смотрящим как на солнце, так и от него.

Третичная радуга, например, видна зрителю, смотрящему на солнце. Третичные радуги — это радуги третьего порядка — третьего отражения света. Их спектр такой же, как у первичной радуги.

Третичные радуги трудно увидеть по трем основным причинам. Во-первых, зритель смотрит на солнце — центр третичной радуги — это не антисолнечная точка, а само солнце. Во-вторых, третичная радуга намного слабее первичной или вторичной радуги. Наконец, третичные радуги намного, намного шире, чем первичные и вторичные радуги.

Четвертичные радуги — это радуги четвертого порядка, и они также появляются у зрителей, стоящих лицом к солнцу. Они даже слабее и шире, чем третичные радуги.

Помимо четвертичных радуг, радуги более высокого порядка названы по их отражающему числу или порядку. В лаборатории ученые обнаружили радугу 200-го порядка.

Двойная радуга

Двойная радуга — это две разные радуги, созданные из одной конечной точки. Двойная радуга возникает в результате попадания света в воздушную массу с каплями воды разного размера и формы — обычно это дождевое облако с дождевыми каплями разного размера и формы.

Сверхштатная радуга

Сверхштатная радуга — это тонкая дуга пастельного цвета, обычно появляющаяся под внутренней дугой радуги. Сверхштуцеры являются результатом сложного взаимодействия световых лучей в воздушной массе с мелкими, аналогичными по размеру каплями воды.

В нештатной формации отраженные лучи взаимодействуют способами, называемыми конструктивной и деструктивной интерференцией. Свет либо усиливается (конструктивная интерференция), либо подавляется (деструктивная интерференция). Интерференция отвечает за более светлые оттенки и более узкие полосы сверхштатных.

Радуга отражения

Радуга отражения появляется над водоемом. Первичная радуга отражается водой, а отраженный свет создает отражательную радугу. Радуги отражения не отражают основную радугу — они часто кажутся простирающимися над ней.

Отраженная радуга

Отраженная радуга появляется прямо на поверхности воды. Отраженная радуга создается лучами света, отраженными поверхностью воды после того, как лучи прошли через капли воды. Отраженные радуги, кажется, не образуют круг с первичной радугой, хотя их конечные точки, кажется, встречаются в миндалевидном образовании.

Красная радуга

Красная радуга, также называемая монохромной радугой, обычно появляется на рассвете или закате. За это время солнечный свет проходит дальше в атмосфере, и более короткие волны (синий и фиолетовый) рассеиваются. В этой радуге видны только длинноволновые красные цвета.

Туманная радуга

Туманная радуга формируется почти так же, как и основная радуга. Свет в туманной дужке преломляется и отражается туманом (капли воды, взвешенные в воздухе). Туманная радуга, видимая в облаках, называется облачной радугой.

Поскольку капли воды в тумане намного меньше капель дождя, туманные радуги имеют гораздо более бледные цвета, чем радуга. На самом деле, у некоторых туманных дужек вообще мало различимых цветов, и они кажутся в основном белыми с красноватым оттенком на внешнем крае и голубоватым оттенком на внутреннем крае.

Лунная радуга

Лунная радуга, также называемая лунной радугой, представляет собой радугу, создаваемую светом, отраженным луной.

Сама луна, конечно, не излучает света. Лунный свет — это отраженный солнечный свет, а также некоторый звездный свет и «земной свет». Поскольку лунный свет намного слабее солнечного, лунные лучи тусклее радуги.

Радуги в мифах

Радуги являются частью мифов многих культур по всему миру. Радуги часто изображают как мосты между людьми и сверхъестественными существами. В скандинавской мифологии, например, радуга, называемая Биврёст, соединяет Землю с Асгардом, где живут боги. В древних верованиях Японии и Габона радуга была мостом, по которому предки человека спускались на планету.

Форма радуги также напоминает лук лучника. Индуистская культура учит, что бог Индра использует свой радужный лук, чтобы стрелять стрелами молнии.

Радуга обычно является положительным символом в мифах и легендах. В «Эпосе о Гильгамеше», а затем и в христианской Библии радуга является символом божества (богини Иштар и еврейского бога), чтобы никогда больше не уничтожать Землю наводнениями.

Однако иногда радуги являются отрицательными символами. Например, в некоторых частях Бирмы радугу считают демоном, угрожающим детям. Племена по всему бассейну Амазонки связывают радугу с болезнями.

Пожалуй, самый известный фрагмент мифологии, связанный с радугой, — это ирландская легенда о горшке с золотом на конце радуги. Золото охраняет хитрый лепрекон, но, поскольку никто не видит одну и ту же радугу, а радуги не «кончаются» (это круги), никто никогда не находит ни золота, ни волшебного существа.

Радужные флаги

Радужные флаги обычно представляют собой полосы (полосы) не менее пяти разных цветов. Радужные флаги уже давно представляют группы, выступающие за разнообразие, уважение и инклюзивность.

Випхала — разновидность радужного флага. Это символ общин коренных жителей Анд, простирающихся от современного Эквадора до Чили. Випхала является официальным флагом Боливии с 2009 года, когда страна избрала своего первого президента из числа коренного населения Эво Моралеса. Wiphala имеет диагональный лоскутный дизайн с квадратами разных цветов радуги. Разное расположение лоскутных квадратов представляет разные сообщества Анд.

Буддийский флаг, созданный в 19 веке, развевается буддистами по всему миру. Это вертикальное расположение шести полос, каждая из которых представляет отдельный аспект буддизма, от доброты до умеренности, от благословения до мудрости.

Еврейская автономная область, община на границе России с Китаем, представлена семиполосным радужным флагом. Семь полос символизируют семь ветвей меноры.

Наиболее знакомым радужным флагом может быть баннер, представляющий движение, поддерживающее гражданские права членов сообщества лесбиянок, геев, бисексуалов и трансгендеров (ЛГБТ). Различные цвета флага «Гордость ЛГБТ» представляют само разнообразное сообщество, а также различные аспекты, связанные с каждым цветом. Оранжевый, например, символизирует здоровье и исцеление, а зеленый символизирует природу.

Краткий факт

Радуги вблизи и вдалеке
Некоторые ученые считают, что радуга существует и на Титане, одном из спутников планеты Сатурн. Титан имеет влажную поверхность и влажные облака. Солнце также видно с Титана, так что у него есть все ингредиенты для радуги.