Экология

Во многих культурах существуют легенды и мифы о силе радуги, люди посвящают ей произведения искусства, музыки и поэзии.

Психологи утверждают, что люди восхищаются этим природным явлением, потому что радуга является обещанием светлого, "радужного" будущего.

С технической точки зрения радуга возникает, когда свет проходит через капельки воды в атмосфере , и преломление света приводит к привычному всем нам виду изогнутой арки разных цветов.

Вот эти и другие интересные факты о радуге:

7 фактов о радуге (с фото)

1. Радугу редко можно увидеть в полдень

Чаще всего радуга возникает утром и вечером. Чтобы радуга смогла сформироваться, солнечный свет должен попасть в дождевую каплю под углом примерно 42 градуса. Это вряд ли произойдет, когда Солнце находится выше, чем под углом 42 градуса в небе.

2. Радуга появляется и ночью

Радугу можно увидеть и после наступления темноты. Такое явление называют лунной радугой. В этом случае лучи света преломляются при отражении от Луны, а не напрямую от Солнца.

Как правило, она бывает менее яркой, так как чем ярче свет, тем разноцветнее радуга.

3. Два человека не могут видеть одну и ту же радугу

Свет, отраженный от определенных дождевых капель, отражается от других капель с совершенно разного угла для каждого из нас. Это создает и разный образ радуги.

Так как два человека не могут находиться в одном и том же месте, они не могут видеть одну и ту же радугу. Более того, даже каждый наш глаз видит разную радугу.

4. Мы никогда не сможем достичь конца радуги

Когда мы смотрим на радугу, кажется, будто она передвигается вместе с нами. Это происходит потому, что свет, который ее формирует, проделывает это с определенного расстояния и угла для наблюдателя. И это расстояние всегда останется между нами и радугой.

5. Мы не можем видеть все цвета радуги

Многие из нас с детства помнят стишок, который позволяет запомнить 7 классических цветов радуги (Каждый охотник желает знать, где сидит фазан).

Каждый - красный

Охотник - оранжевый

Желает - желтый

Знать - зеленый

Где - голубой

Сидит - синий

Фазан – фиолетовый

Однако на самом деле радуга состоит из более чем миллиона цветов, включая цвета, которые человеческий глаз не может увидеть.

6. Радуга бывает двойной, тройной и даже четверной

Мы можем увидеть больше одной радуги, если свет отражается внутри капли и разделяется на составляющие цвета. Двойная радуга появляется, когда это происходит внутри капли дважды, тройная - когда трижды и так далее.

При четверной радуге, каждый раз, когда отражается луч, свет, а соответственно и радуга становится бледнее и потому последние две радуги видны очень слабо.

Чтобы увидеть такую радугу, нужно чтобы совпало сразу несколько факторов, а именно абсолютно черное облако, и либо равномерное распределение размеров дождевых капель, либо проливной дождь.

7. Вы можете сами заставить радугу исчезнуть

Используя поляризационные солнечные очки можно перестать видеть радугу. Это происходит потому, что они покрыты очень тонким слоем молекул, которые расположены в вертикальные ряды, а свет, отраженный от воды, поляризуется горизонтально. Это явление можно увидеть на видео.

Как сделать радугу?

Вы можете также сделать настоящую радугу в домашних условиях. Существует несколько методов.

1. Метод с использованием стакана воды

Наполните стакан водой и поместите его на стол перед окном в солнечный день.

Поместите листок белой бумаги на пол.

Намочите окно горячей водой.

Регулируйте стакан и бумагу, пока не увидите радугу.

2. Метод с использованием зеркала

Поместите зеркало внутри стакана наполненного водой.

Комната должна быть темной, а стены белые.

Посветите фонариком в воду, двигая его, пока не увидите радугу.

3. Метод с использованием компакт диска

Возьмите компакт- диск, и протрите его, чтобы он не был пыльным.

Положите его на плоскую поверхность, под свет или перед окном.

Смотрите на диск и наслаждайтесь радугой. Можете покрутить диск, чтобы увидеть, как передвигаются цвета.

4. Метод дымки

Используйте шланг для воды в солнечный день.

Закройте пальцем отверстие шланга, создавая дымку

Направьте шланг в сторону Солнца.

Посмотрите на дымку, пока не увидите радугу.

Елена Самонкина

Исследовательская работа

Тема: Откуда берется радуга?»

Выполнили: Багратионова Полина, Муха Лена

воспитанники подготовительной гр.

ДОУ «Оленёнок» п. Нижний Куранах

Научный руководитель: Самонкина Елена Александровна

воспитатель

1. Введение (Актуальность).

2. Теоретическая часть

3. Практическая часть

5. Заключение

6. Библиография

Характеристика исследования:

Тема относится к эмпирическим исследованиям, так как предполагает проведение собственных наблюдений и экспериментов.

Предварительная работа: ознакомление детей с методами исследования, проведение тренировочного занятия.

Введение (актуальность)

«Разноцветное коромысло

Над лугом повисло» (радуга).

Воздействие природы на нашу жизнь является всеобъемлющим. Красота природы не может оставить равнодушным никого. Одним из прекрасных явлений природы является радуга. Радуга привлекает внимание не только детей, но и взрослых. Кто из нас не любовался этим замечательным явлением природы. Выбор темы обусловлен тем, что дети с интересом рассматривают радугу, а еще они любят рисовать красками и рисунки получаются яркими как радуга.

Однажды, когда мы с мамой и подружкой Леной гуляли на улице, мы увидели на небе радугу. Она была такая красивая. Мы спросил у мамы: откуда радуга взялась? Мама сказала, что не знает, просто появилась на небе. Мы с Леной захотели узнать, откуда все-таки берется радуга? Сколько в ней цветов? И могут ли быть другие цвета? Мы спросили об этом у воспитательницы в детском саду. Она посоветовала нам провести исследование и все узнать самим.

Проблема: узнать, как и почему появляется радуга? Сможем сами сделать радугу?

Объект исследования: радуга.

Предмет исследования : получение радуги в домашних условиях.

Цель: Выявление свойств и возможностей разных материалов, необходимых при создании радуги в домашних условиях.

Задачи:

1. Изучить литературу.

2. Понять особенности появления такого явления как радуга.

3. Провести экспериментальную работу с разным материалом.

4. Подготовить доклад.

Гипотеза: если мы проведем экспериментальную работу, то узнаем, почему на небе появляется радуга, какие цвета в ней бывают. А самое главное сами получим радугу в домашних условиях.

Ожидаемый результат:

Приобретут новые знания и умения, ориентированные на развитие познавательных способностей;

Научатся проводить опыты и эксперименты для получения радуги;

Смогут наглядно оформить результаты своего исследования.

Этапы исследования: 1этап – проанализировать свои знания;

2 этап – сбор информации: анкетирование, изучение литературы, просмотр телепередач;

3 этап – проведение экспериментов;

4 этап – доклад.

Методы исследования:

1. Теоретические

2. Практические

Экспериментальная база исследования: подготовительная группа д\с «Оленёнок»

Практическая значимость работы: Значение в том, что дети узнали много полезной информации, открыли необычные возможности получения эффекта радуги с помощью разных материалов (способов, познакомили ребят. Работу можно применять в помощь воспитателю на занятиях экологии.

Теоретическая часть

Чтобы узнать, как провести исследование (определить последовательность действий, мы рассмотрели карточки с методами исследования. Нам надо было собрать информацию.

Сначала мы подумали, что же знаем о том откуда берется радуге?

Она бывает летом, когда идет дождь, имеет форму дуги. Мы зарисовали это явление на листочках бумаги.

Потом обратились с вопросами к воспитательнице и ребятам нашей группы. В анкетировании приняло участие 20 детей.

Вопросы да нет

1. Ты видел радугу? да - 20 детей

2. Знаешь сколько цветов радуге? (какие) да -12 детей; нет - 8 детей

3. Знаешь, откуда она берется? нет - 20 детей

Чтобы узнать, как и почему появляется радуга, мы решили обратиться к нашему экологу. Для этого отправились в экологическую лабораторию, к Ольге Николаевне. И попросили ответить на вопросы: «Почему появляется радуга?» Ольга Николаевна рассказала нам: Солнечный свет кажется бесцветным, но на самом деле состоит их разных цветов. Радугу можно увидеть тогда, когда солнце выглянет во время дождя и после. Солнечный луч отражается в капельках дождя, преломляется и получается 7 цветов радуги. Их всегда семь и располагаются они по порядку. А запомнить этот порядок поможет считалка: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан». Еще мы рассматривали картинки явления природы. На них радуга имеет форму дуги. В группе мы нарисовали радугу и расположили все цвета по порядку. Но оказывается радуга имеет форму дуги, потому что мы смотрим на нее снизу вверх

А наша воспитательница (Елена Александровна) рассказала, что если бы мы рассматривали радугу, когда летим на самолете, то увидели бы, что радуга имеет форму круга.

В библиотеке д\с мы (вместе с Еленой Александровной) читали и рассматривали книги, из которых узнали, что есть интересные опыты, как получить радугу самим. Мы решили попробовать провести эксперименты.

Практическая часть

Эксперимент 1: Что такое радуга? – смешение цветов.

Из каких цветов состоит радуга? Чтобы получить оранжевый цвет надо смешать красный и желтый цвет, чтобы получить фиолетовый цвет надо смешать красный и синий цвет, чтобы получить зеленый цвет надо смещать желтый и синий цвет.

Мы смешивали краски и нарисовали радугу.

Эксперимент 2: Радужная пленка.

Материал: литровая миска с водой, бутылочка светлого лака для ногтей

Поставить миску с водой на стол, чтобы на нее не падали солнечные лучи. Подержать над миской кисточку из пузырька с лаком, пока капля лака не упадет в воду. Наблюдаем за поверхностью воды и увидим, что лак образует тонкую пленку на поверхности воды. Поворачиваем миску к свету, когда луч падает на поверхность, видны переливы радужных тонов.

Эксперимент 3: Радуга появись.

Материал: зеркало, миска с водой.

Поставить зеркало в воду под небольшим углом. Поймать зеркалом солнечный луч и направить на стену (белый картон). Поворачиваем зеркало до тех пор, пока не увидим на стене спектр. Вода выполняет роль призмы, которая разделяет свет на его составляющие цвета. Эксперимент 4: Радуга в пузырях.

Материал: баночка с мыльными пузырями.

Выдуваем пузыри, свет падает на мыльные пузыри, в них можно увидеть радугу.

Эксперимент 5: Радуга на диске.

Материал:диски. Если взять компьютерный диск направить на него свет, то увидим цвета радуги. А еще можно увидеть радугу в луже, в которую пролили бензин.

Выводы

Радуга бывает летом, осенью, весной. Появляется она, когда солнечный свет отражается в капельках воды. Радугу можно увидеть не только на небе, можно увидеть в красках (смешивая и получая разные цвета). Цвета радуги всегда располагаются в таком порядке. Их всего семь.

Заключение

Поставленные в нашем исследовании задачи были выполнены. Гипотеза подтвердилась. Мы узнали, почему появляется такое явление как радуга, провели эксперименты, научились рисовать радугу разными способами; рассказали детям нашей группы о нашем исследовании. Попробуйте сами провести эксперименты и получить радугу в домашних условиях.

Библиография:

1. Большая энциклопедия дошкольника, М. : Махаон, 2004г.

2. Куликовская И. Э., Совгир Н. Н. Детское экспериментирование, М. : Педагогическое общество России, 2005г.

3. Савенков А. И. Методика проведения учебных исследований в детском саду Самара: учебная литература, 2004г.

Радуга - одно из самых удивительных явлений природы. Что такое радуга? Как она появляется? Эти вопросы интересовали людей во все времена. Даже Аристотель пытался разгадать ее тайну. Существует множество поверий и легенд, связанных с ней (дорога на тот свет, связь между небом и землей, символ изобилия и т.п.). Некоторые народы верили, что тот, кто пройдет под радугой, поменяет свой пол.

Ее красота поражает и восхищает. Глядя на этот разноцветный «волшебный мост», хочется верить в чудеса. Появление радуги в небе оповещает, что ненастье закончилось и пришла ясная солнечная пора.

Когда бывает радуга? Ее можно наблюдать во время дождя или после ливня. Но для ее возникновения недостаточно молнии и грома. Она появляется лишь в том случае, если сквозь тучи пробивается солнце. Нужны определенные условия для того, чтобы ее можно было заметить. Необходимо находиться между дождем (он должен быть спереди) и солнцем (оно сзади). Ваши глаза, центр радуги и солнце должны быть на одной линии, иначе этого волшебного моста вам не видать!

Наверняка многие замечали, что бывает, когда лучик падает на мыльный пузырь или на край скошенного зеркала. Он разделяется на разнообразные цвета (зеленый, синий, красный, желтый, фиолетовый и т.д.). Предмет, который разбивает луч на составляющие цвета, называют призмой. А образующуюся разноцветную линию - спектром.

Так что такое и есть изогнутый спектр, цветная полоса, образовавшаяся в результате разделения луча света при прохождении через дождевые капли (они в этом случае являются призмой).

Цвета солнечного спектра располагаются в определенном порядке. С одной стороны - красный, затем оранжевый, рядом - желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Радуга хорошо видна, пока капельки дождя падают равномерно и часто. Чем чаще, тем она ярче. Таким образом, в дождевой капле происходят сразу три процесса: преломление, отражение и разложение света.

Где увидеть радугу? У фонтанов, водопадов, на фоне капель, разбрызгиваемых и т.п. Ее расположение на небе зависит от положения солнца. Можно полюбоваться всем радужным кругом, если оказаться высоко в небе. Чем выше солнце поднимается над горизонтом, тем меньше становится цветной полукруг.

Первая попытка объяснить, что такое радуга, была предпринята в 1611 году Антонио Доминисом. Его объяснение отличалось от библейского, поэтому он был приговорен к смерти. В 1637 году Декарт дал научное явлению на основании преломления и отражения солнечного света. В то время еще не знали о разложении луча на спектр, то есть дисперсии. Поэтому радуга Декарта оказалась белой. Через 30 лет ее «раскрасил» Ньютон, дополнив теорию коллеги объяснениями преломления цветных лучей в каплях дождя. Несмотря на то, что теории уже более 300 лет, она правильно формулирует, что такое радуга,основные ее особенности (расположение цветов, положение дуг, угловые параметры).

Поразительно, как привычныые для нас свет и вода создают вместе совершенно новое, невообразимой красоты, произведение искусства, подаренное нам природой. Радуга всегда вызывает всплеск эмоций и надолго остается в памяти.

В далекие времена из-за отсутствия знаний люди объясняли чудеса и красоты природы при помощи мифов и сказок. Тогда у людей не было возможности изучать научные обоснования того, почему пошел дождь, град или прогремел гром. Аналогичным образом люди описывали все неизвестное и далекое, возникновение радуги на небе не исключение. В Древней Индии радуга была луком бога-громовержца Индры, в Древней Греции существовала девственная богиня Ирида с радужным одеянием. Чтобы правильно ответить ребенку, как возникает радуга, для начала следует самому разобраться в этом вопросе.

Научное объяснение радуги

Чаще всего явление возникает во время небольшого мелкого дождя или сразу после его окончания. После него, на небе остаются мельчайшие сгустки тумана. Именно когда тучи рассеиваются и выходит солнце, каждый желающий может наблюдать своими глазами радугу. Если она возникает во время дождя, тогда цветная дуга состоит из мельчайших капель воды разного размера. Под воздействием преломления света, множество мелких водных частиц образуют это явление. Если наблюдать за радугой из высоты птичьего полета, то цветным окажется не дуга, а целый круг.

В физике существует такое понятие как «дисперсия света», название ему дал еще Ньютон. Дисперсия света – это явление, в процессе которого происходит разложения света в спектр. Благодаря нему обычный белый поток света разлагается на несколько цветов воспринимаемых человеческим глазом:

• красный;
• оранжевый;
• желтый;
• зеленый;
• голубой;
• синий;
• фиолетовый.

В понимании человеческого зрения, цветов у радуги всегда семь и каждый из них располагается в определенной последовательности. Однако цвета радуги идут непрерывно, они плавно соединяются между собой, а значит, она имеет намного больше оттенков, чем мы способны увидеть.

Условия для возникновения радуги

Чтобы увидеть радугу на улице должны быть соблюдены два главных условия:

• радуга появляется чаще, если солнце находится низко над горизонтом (закат или восход солнца);
• нужно стоять спиной к солнцу и лицом к проходящему дождю.

Разноцветная дуга появляется не только после или во время дождя, а также:

• поливая при помощи шланга огород;
• во время купания в воде;
• в горах у водопада;
• в городском фонтане в парке.

Если лучи света отражаются от капли одновременно несколько раз, человеку удается увидеть двойную радугу. Она заметна намного реже обычной, вторая радуга заметна намного хуже первой и ее цвет идет в зеркальном отражении, т.е. заканчивается фиолетовым цветом.

Как самому сделать радугу

Чтобы самому сделать радугу человеку понадобиться:

• миска с водой;
• белый лист картона;
• маленькое зеркало.

Эксперимент проводится в солнечную погоду. Для этого в обычную миску с водой опускается зеркальце. Миска располагается так, чтобы солнечный свет попадающий на зеркальце отражался на листе картона. Для этого некоторое время придется менять угол наклона предметов. Поймав наклон можно наслаждаться радугой.

Наиболее быстрый способ самостоятельно сделать радугу – использовать старый CD -диск. Меняйте угол наклона диска под прямыми солнечными лучами и получите четкую яркую радугу.

Радугу обычно объясняют простым преломлением и отражением солнечных лучей в каплях дождя. Свет выходит из капли в широком диапазоне углов, но наибольшая интенсивность наблюдается под углом, соответствующим радуге. Видимый свет различных длин волн преломляется в капле по-разному, то есть зависит от длины волны света (то есть цвета). Побочная радуга образуется в результате двукратного отражения света внутри каждой капли. В этом случае лучи света выходят из капли под другими углами, чем те, которые дают основную радугу, и цвета в побочной радуге располагаются в обратной последовательности. Расстояние между каплями, которыми обусловлена радуга, и наблюдателя роли не играет

Обычно радуга - это цветная дуга угловым радиусом 42°, видимая на фоне завесы ливневого дождя или полос падения дождя, часто не достигающих поверхности Земли. Радуга видна в стороне небосвода, противоположной Солнцу, и обязательно при Солнце, не закрытом облаками.

Центром радуги является точка, диаметрально противоположная Солнцу,- антисолярная точка. Внешняя дуга радуги красная, за нею идет оранжевая, желтая, зеленая дуги и т. д., кончая внутренней фиолетовой.

Все радуги - это солнечный свет, разложенный на компоненты и перемещенный по небосводу таким образом, что он кажется исходящим от части небосвода, противоположной той, где находится Солнце.

Научное объяснение радуги впервые дал Рене Декарт в 1637 г. Декарт объяснил радугу на основании законов преломления и отражения солнечного света в каплях выпадающего дождя.

Спустя 30 лет Исаак Ньютон, открывший дисперсию белого света при преломлении, дополнил теорию Декарта, объяснив, как преломляются цветные лучи в каплях дождя.

Несмотря на то что теория радуги Декарта - Ньютона создана более 300 лет назад, она правильно объясняет основные особенности радуги: положение главных дуг, их угловые размеры, расположение цветов в радугах различных порядков.

Итак, пусть параллельный пучок солнечных лучей падает на каплю. Ввиду того что поверхность капли кривая, у разных лучей будут разные углы падения. Они изменяются от 0 до 90°. Проследим путь луча, проходящего через каплю. Преломившись на границе воздух-вода, луч входит в каплю и доходит до противоположной границы. Часть энергии луча, преломившись, выходит из капли, часть, испытав внутреннее отражение, снова идет внутри капли до очередного места отражения. Здесь снова часть энергии луча, преломившись, выходит из капли, а некоторая часть, испытав второе внутреннее отражение, идет через каплю и т. д. В принципе луч может испытывать любое число внутренних отражений, а преломлений у каждого луча два - при входе и при выходе из капли. Параллельный пучок лучей, падающий на каплю, по выходе из капли оказывается сильно расходящимся (рис. 2). Концентрация лучей, а значит, и их интенсивность тем больше, чем ближе они лежат к лучу, испытавшему минимальное отклонение. Только минимально отклоненный луч и самые близкие к нему лучи обладают достаточной интенсивностью, чтобы образовать радугу. Поэтому этот луч и называют лучом радуги.

Каждый белый луч, преломляясь в капле, разлагается в спектр, и из капли выходит пучок расходящихся цветных лучей. Поскольку у красных лучей показатель преломления меньше, чем у других цветных лучей, то они и будут испытывать минимальное отклонение по сравнению с остальными. Минимальные отклонения крайних цветных лучей видимого спектра красных и фиолетовых оказываются следующими: D1k= 137°30\" и D1ф = 139°20\". Остальные цветные лучи займут промежуточные между ними положения.

Солнечные лучи, прошедшие через каплю с одним, внутренним отражением, оказываются исходящими от точек неба, расположенных ближе к антисолярной точке, чем к Солнцу. Поэтому, чтобы увидеть эти лучи, надо встать спиной к Солнцу. Расстояния их от антисолярной точки будут равны соответственно: 180° - 137°30" = 42°30" для красных и 180° - 139°20" = 40°40" для фиолетовых.

Почему радуга круглая? Дело в том, что более или менее сферическая капля, освещенная параллельным пучком лучей солнечного света, может образовать радугу только в виде круга. Поясним это.

Описанный путь в капле с минимальным отклонением по выходе из нее проделывает не только тот луч, за которым мы следили, но также и многие другие лучи, упавшие на каплю под таким же углом. Все эти лучи и образуют радугу, поэтому их называют лучами радуги.

Сколько же лучей радуги в пучке света, падающего на каплю? Их много, по существу, они образуют целый цилиндр. Геометрическое место точек их падения на каплю это целая окружность.

В результате прохождения через каплю и преломления в ней цилиндр белых лучей преобразуется в серию цветных воронок, вставленных одна в другую, с центром в антисолярной точке, с открытыми раструбами, обращенными к наблюдателю. Наружная воронка красная, в нее вставлена оранжевая, желтая, далее идет зеленая и т. д., кончая внутренней фиолетовой.

Таким образом, каждая отдельная капля образует целую радугу!

Конечно, радуга от одной капли слабая, и в природе ее невозможно увидеть отдельно, так как капель в завесе дождя много. В лаборатории же удавалось наблюдать не одну, а несколько радуг, образованных преломлением света в одной подвешенной капельке воды или масла при освещении ее лучом лазера.

Радуга, которую мы видим на небосводе, мозаична - она образована мириадами капель. Каждая капля создает серию вложенных одна о другую цветных воронок (или конусов). Но от отдельной капли в радугу попадает только один цветной луч. Глаз наблюдателя является общей точкой, в которой пересекаются цветные лучи от множества капель. Например, все красные лучи, вышедшие из различных капель, но под одним и тем же углом и попавшие в глаз наблюдателю, образуют красную дугу радуги, также и все оранжевые и другие цветные лучи. Поэтому радуга круглая.

Два человека, стоящие рядом, видят каждый свою радугу. Если вы идете по дороге и смотрите на радугу, она перемещается вместе с вами, будучи в каждый момент образована преломлением солнечных лучей в новых и новых каплях. Далее, капли дождя падают. Место упавшей капли занимает другая и успевает послать свои цветные лучи в радугу, за ней следующая и т. д. Пока идет дождь, мы видим радугу.