Карабаева Ольга
Исследовательская деятельность «В поисках радуги»
Введение
Радуга – это самое красивое явление природы, которое не может не
привлечь взгляд человеческий, поэтому многих с давних времен
интересовало, откуда же берется столь прекрасное зрелище. В древние
времена, когда люди еще мало знали об окружающем мире, радугу считали
небесным знамением.
Я решил узнать побольше о Радуге и обратился за помощью к
воспитателям детского сада Екатерине Ивановне и Ольге Александровне. Мы
посетили библиотеку и кабинет физики, нашли нужную литературу.
Публикация «Исследовательская деятельность „В поисках радуги“» размещена в разделах
- Исследовательская деятельность
- Исследовательская и экспериментальная деятельность
- Радуга, радужные идеи
- Радуга. Эксперименты, опыты, исследовательская деятельность
- Темочки
Воспитатели предложили мне провести исследование на тему : «Радуга». Так
началась моя исследовательская работа.
Актуальность.
Сегодня не каждый человек может объяснить появление радуги.
Любуясь этим изумительным явлением природы, у человека появляется
желание видеть эту красоту чаще, поэтому он стремится создать ее
искусственно.
Цель исследования :
Определить, какая существует связь между дождём, солнцем и
появлением радуги, и можно ли получить радугу в домашних условиях.
Выявление причины появления радуги, создание радуги
самостоятельно.
Задачи исследования :
1. Узнать научную точку зрения появления радуги.
2. Узнать, какие легенды были написаны про радугу.
3. Провести опыты, которые показывают, что такое радуга и как она появляется.
4. Узнать интересные факты о радуге.
Объект: природное явление радуга.
Предмет: происхождение радуги.
Гипотеза исследования :
1. Радуга появляется только в солнечный день после дождя, когда
солнечные лучи проходят через дождевые капли.
2. Если заменить солнечные лучи искусственным источником света,
тоже можно получить радугу.
Методы исследования :
изучение литературы о радуге;
поиск материалов в Интернете;
постановка опытов;(опытно – исследовательская деятельность)
наблюдения, сравнения, выводы.
ГЛАВА 1. Радуга – природное явление
1.1. Радуга в легендах
Радуга – это оптическое явление, вызванное взаимодействием
солнечного света и капель воды в атмосфере. Она представляет собой
светящуюся разноцветную дугу.
Существует множество легенд о радуге. Славяне, например, издревле
верили, что радуга «пьёт» воду из озёр, рек и морей: подобно змею, опустив
своё жало в воду, набирает в себя воду, а после выпускает, отчего и бывает
дождь; на концах радуги повешено по котелку с древними золотыми
монетами.
Согласно поверьям многих африканских народов, в тех местах, где
радуга касается земли, можно найти клад (драгоценные камни, раковины
каури или бисер).
В мифологии австралийских аборигенов Радужный змей считается
покровителем воды, дождя.
В Библии радуга появилась после всемирного потопа как символ
прощения человечества, союза Бога и человечества.
Радуга — это образ мирного небесного огня, в отличие от молнии как
выражения гнева небесных сил. Появление радуги после грозы, на фоне
умиротворенной природы, вместе с солнцем, позволяло трактовать ее как
символ мира.
Но радуга не всегда ассоциируется с красотой и счастьем. Древние
перуанцы считали, что если радуга войдет в тело человека, то он заболеет.
Лекарством от такой болезни служил моток ниток, окрашенных в цвета
радуги, который необходимо было размотать. Тема радуги, вызывающей
болезни, встречается в Африке, Азии и Австралии. Сенои из Малайзии верят,
что, пройдя под радугой, человек заболеет смертельной лихорадкой.
По представлениям древних, радуга соединяла небо и землю, поэтому
древним грекам радуга представлялась посредницей между небом и землей,
то есть между богами и людьми.
В толковом словаре дано понятие радуги. Радуга – это разноцветная дуга
на небесном своде, образующаяся вследствие преломления солнечных лучей
в дождевых каплях. Причину ее возникновения пытались разгадать и древние
люди, и древние ученые.
1.2 Как образуется радуга?
Солнечный свет кажется нам белым. Но на самом деле он состоит из
нескольких цветов. Бывает, что во время дождя выглянет солнце, и тогда
солнечный свет проходит через капельки воды и «распадается» на несколько
цветов. Этих цветов всегда семь, и они расположены в строгом порядке.
Красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Так
получается разноцветная радуга. Предмет, который может разложить луч
света на его составляющие, называется «призмой». Образуемые цвета
создают полоску из цветных линий, которая называется «спектр». Радуга и
есть большой спектр, или полоса цветных линий, образовавшихся в
результате распада луча света, проходящего через капельки дождя. В данном
случае капли дождя выполняют роль призмы.
Радуга всегда появляется после дождя. Но тут есть еще один фокус.
Радуга сверкает не после, а во время дождя, дождь просто идет уже не у нас,
а неподалеку от нас. Когда ливень кончается, это значит, что ветер просто
отнес эти дождевые облака дальше.
И если дождь ушел в сторону солнца, то тогда мы можем любоваться
радугой. Ведь капли и расщепляют солнечный, белый свет, потому что они и
есть маленькие призмы и отражают эти разноцветные лучи на небе. Все
видели каплю, которая срывается с отверстия крана умывальника, поэтому
все согласятся, что она похожа на призму. Свет попадает в каплю дождя,
отражается от другой стороны капли и выходит. А дождь — это миллионы
таких капелек. Вот и весь секрет этого прекрасного природного явления.
Дождь усеивает все небо маленькими призмами, а солнечный свет, проходя
через них, расщепляется на спектр. При этом мы имеем на небе чудесную
картину – радугу.
Принято различать семь основных цветов радуги. Однако между этими
цветами нет четкой границы: переход между основными цветами довольно
плавный, с множеством промежуточных оттенков.
1.3 Научное объяснение радуги?
Первая попытка объяснить радугу как естественное явление природы
была сделана в 1611 г. архиепископом Антонио Доминисом. Его объяснение
радуги противоречило библейскому, поэтому он был отлучён от церкви и
казнён, а его рукописи сожжены. Научное объяснение радуги впервые дал
Рене Декарт в 1637 г. на основании законов преломления и отражения
солнечного света в каплях выпадающего дождя. Спустя 30 лет Исаак
Ньютон, открывший дисперсию, дополнил теорию Декарта.
Первоначально Ньютон различал в спектре только пять цветов. Но
впоследствии, стремясь создать соответствие между числом цветов спектра и
числом тонов музыкальной гаммы, Ньютон добавил ещё два цвета. Так
обозначились известные всем семь цветов, которые легко запоминаются по
считалке «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан». Что же касается
радуги, то, как указывает Я. И. Перельман, здесь не может быть и речи о семи
цветах, обычно мы различаем только три цвета: красный, зелёный,
фиолетовый. Иногда едва различается жёлтый, в других случаях радуга
представляет собой широкую белую полосу. Если же учитывать каждый едва
поддающийся различению оттенок цвета, то в спектре, как показали опыты,
можно насчитать свыше 150.
Радуги в природе бывают нечасто, так как для этого должны совпасть
несколько условий. Во-первых, в воздухе быть влага, так что дождливый
день или быстрый ливень — это первое необходимое условие. Во-вторых,
солнце должно находиться невысоко от горизонта, около 42° относительно
зрителя. В-третьих, часть неба, где находится солнце, должна быть чистой от
облаков или препятствий, в то время как в той части неба, где появится
радуга, должен идти дождь или находиться другая влага. Когда все эти
условия совпадают, солнечные лучи преломляются и отражаются от капелек
воды в воздухе, создавая оптическую иллюзию, которую мы называем
“радугой”.
1.4 Какой бывает радуга.
Обычная радуга - это простая радуга-дуга, но при определённых
обстоятельствах можно увидеть двойную радугу, а с самолёта -
перевёрнутую или даже кольцевую.
Иногда можно увидеть ещё одну, менее яркую радугу вокруг первой.
Это вторичная радуга, в которой свет отражается в капле два раза. Во
вторичной радуге «перевёрнутый» порядок цветов — снаружи находится
фиолетовый, а внутри красный.
Лунная радуга – это редкое природное явление, порождаемое луной. Ее
еще называют ночной радугой. Лунная радуга сравнительно более бледная,
чем обычная. Это объясняется тем, что Луна производит меньше света, чем
Солнце. Лучше всего лунная радуга видна при полной луне, так как в это
время луна бывает самой яркой. Для появления лунной радуги, луна должна
находиться невысоко в небе и небо должно быть тёмным. И, конечно же,
должен идти дождь напротив луны.
Как правило, радуга появляется в теплое время года, но иногда ее можно
увидеть и зимой. По мнению специалистов, зимняя радуга - явление
уникальное, ведь преломление солнечного света происходит не в капельках
воды, как летом, а в кристалликах льда. Для зимней радуги нужны крепкий
мороз, высокая влажность и яркое солнце.
Огненная радуга — это довольно редкое явление. Другое ее название
округло-горизонтальная дуга. Огненная радуга расположена горизонтально.
Появляется эта необычная радуга на фоне легких перистых облаков и
расположена высоко в небе.
Перевёрнута радуга- Такая необычная радуга появляется тоже в
результате преломлении солнечных лучей сквозь кристаллики льда,
находящиеся только в определённых частях облаков.
В последние пять или десять минут перед заходом Солнца все цвета
радуги, кроме красного, начинают исчезать и, наконец, остается только одна
красная дуга. Иногда она чрезвычайно ярка и остается видимой даже спустя
десять минут после захода Солнца. По мере того, как Солнце уходит все
дальше за горизонт, нижняя часть радуги постепенно исчезает.
Радугу можно увидеть около водопадов, фонтанов. Поливая растения в
саду в яркий солнечный день, в брызгах воды тоже можно увидеть
маленькую радугу.
Вид радуги — ширина дуг, наличие, расположение и яркость отдельных
цветовых тонов, положение дополнительных дуг - очень сильно зависят от
размера капель дождя. Чем крупнее капли дождя, тем уже и ярче получается
радуга. Характерным для крупных капель является наличие насыщенного
красного цвета в основной радуге. Многочисленные дополнительные дуги
также имеют яркие тона и непосредственно, без промежутков, примыкают к
основным радугам.
Вид радуги зависит и от формы капель. При падении в воздухе крупные капли
сплющиваются, теряют свою сферичность. Чем сильнее сплющивание капель,
тем меньше радиус образуемой ими радуги.
Мы привыкли наблюдать радугу как дугу. На самом деле эта дуга является лишь
частью разноцветной окружности. Целиком же это природное явление можно
наблюдать лишь на большой высоте, например, с борта самолета.
ГЛАВА 2. Экспериментальная деятельность.
В своих опытах мы хотим показать, что радугу можно получить в ходе
опытно – исследовательской деятельности.
Своё исследование мы продолжили проведением опытов.
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 из мыльных пузырей
Материал: баночка с мыльными пузырями.
Выдуваем пузыри, свет падает на мыльные пузыри, в них можно увидеть
радугу.
Эксперимент 4: 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.
Эксперимент 5: Шагающая радуга.
Материал: Бумажные полотенца, прозрачные 4+3 стаканчика,
обыкновенная вода, пищевые красители. Наливаем в стаканчики воду
Красители: красный, желтый, голубой и фиолетовый цвет распределяем по
стаканчикам, перемешиваем. Теперь между стаканами с водой, ставим
пустые стаканчики, затем бумажное полотенце сворачиваем в 4 части и
пополам, и так в каждый стакан. На следующий день придя в детский сад мы
увидели радугу. Это явление называется капилярным. Жидкость по
салфеткам поднимается, не смотря на силу тяжести.
Эксперимент 6:
Материал: тарелочка, Скитлс 2 пачки конфеты и простая вода.
Высыпаем в тарелку, и выкладываем по кругу разные цвета друг после друга.
Наливаем аккуратно воду в середину тарелки, ииии у нас радуга…. Заключение:
Изучив литературу, я узнал, что радуга может быть одной дугой, может быть двойной. Чаще всего ее можно увидеть летом и поздней весной, реже – зимой, в ночное время суток. Выяснил, что радуга появляется благодаря физическим явлениям, которые называются отражение и преломление света. Преломление и распад солнечного света в капельках воды называется спектром, а сами капли – призмой. Я узнал, что радугу можно получить в домашних условиях, с помощью водяных призм и мыльных пузырей. Анализируя выполненную работу, делаю выводы.
1. Радуга – явление оптическое.
2. Радугу можно получить в домашних условиях в любое время, используя разные способы.
3. Радуга – удивительное природное явление, которое вызывает радость, восторг, восхищение, поэтому она способна улучшить настроение.
Рекомендации.
Люди! Наслаждайтесь чудесным Даром Природы. Пусть радуга вам принесет удачу!
Выводы:
1. Причиной и возникновение радуги является преломление и распад солнечного света в каплях воды и отражение этого света на небе.
2. Получение и наблюдение радуги самостоятельно Возможно.
3. Благодаря радуги мы витаем в радужных облаках, видим радужные сны и часто видим мир в радужном цвете.
!Радуга бывает во все времена года. 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.
Как запомнить цвета радуги?
Чтобы лучше запомнить последовательность цвета в радуге, люди придумали такую фразу: «Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан» (по первым буквам слов и вспоминают цвета).
