Kako se pojavljuje duga. Započnite u nauci Šta je kratka definicija duge

18.10.2019

Tekst rada je postavljen bez slika i formula.
Puna verzija rad je dostupan u kartici "Radni fajlovi" u PDF formatu

Uvod

Relevantnost rada

Ljeti sam često odlazio sa roditeljima u baštu, koja se nalazi van grada. Jedne večeri, sjedili smo i večerali na ulici, odjednom su se oblaci zgusnuli i počela je kiša. Sakrili smo se pod baldahinom i posmatrali okolna priroda. Mirisalo je na mokru zemlju, travu, a vazduh je postao čist i svež. A onda je kiša splasnula, ponegdje su se pojavile plave praznine na nebu, sunčevi zraci su klizili kroz njih. I odjednom, raznobojni luk se raširio po čitavom nebu, kao ogromna kapija na nebu. Da, ne jedan, nego dva! Svi smo bili veoma srećni, počeli da se divimo i fotografišemo duplu dugu. Ali nakratko smo bili zadovoljni dugom svojom ljepotom.

Duga je jedan od najljepših prirodnih fenomena. Koliko radosti donosi i djeci i odraslima. Njen izgled uzrokuje pozitivne emocije razveseljava ljude. Konstantin Dmitrijevič Ušinski ima basnu "Sunce i duga". “Jednom nakon kiše izašlo je sunce i pojavio se dugini luk u sedam boja. Ko god pogleda u dugu, svi joj se dive. Duga se ponosila, i počela se hvaliti da je ljepša od samog sunca. Sunce je čulo ove govore i kaže: "Prelijepa si - to je istina, ali bez mene nema duge." A duga se samo smeje i još više hvali. Onda se sunce naljutilo i sakrilo iza oblaka – a duga je nestala.” Pa zar je zaista nemoguće da se duga pojavi bez sunca. Zašto duge ne postoje? sunčano vrijeme bez kiše, ili po kišnom vremenu bez sunca.

Danas ne može svaka osoba objasniti pojavu duge. Odakle dolazi duga? Zašto se njene boje pojavljuju određenim redoslijedom? Zašto postoji dvostruka duga? Je li moguće dobiti dugu umjetno, na primjer, kod kuće? Da bih odgovorio na sva ova pitanja, odlučio sam da se bavim sopstvenim istraživanjem.

Istraživačke hipoteze:

Duga se u prirodi pojavljuje samo po sunčanom i kišnom danu;

Dugu možete dobiti kod kuće koristeći izvor umjetnog svjetla.

Cilj:

Saznajte razlog za pojavu duge.

Zadaci:

Definirajte dugu;

Saznajte uslove za pojavu duge u prirodi;

Saznajte koliko boja ima duga i koji je sunčev spektar;

Saznajte šta su duge;

Pokušajte da dobijete dugu kod kuće na različite načine.

Predmet studija: rainbow

Metode istraživanja :

Proučavanje specijalne literature i internetskih izvora;

Provođenje eksperimenata za dobivanje duge kod kuće, koristeći izvor umjetnog svjetla;

Analiza dobijenih rezultata.

2. Teorijski materijal

2.1. Šta je duga?

Postoji nekoliko teorija koje objašnjavaju njegovo porijeklo. Prema jednom od njih, radoga je izvedena iz praslovenskog korijena radʺ, čije je značenje slično anglosaksonskom rot (radosan, plemenit).

Neki istraživači jezika skloni su pretpostaviti da riječ "rayduga", kako se ova riječ izgovara u brojnim dijalektima modernog ruskog jezika, ima narodnu etimologiju, nastala je kao rezultat spajanja riječi "raj" i " duga". Zvučalo je i na ruskom u 17-18 veku. U ovom slučaju, duga doslovno znači "šaren luk".

AT slovenski mitovi i legende, duga se smatrala magičnim nebeskim mostom bačenim s neba na zemlju, putem kojim se anđeli spuštaju s neba da crpe vodu iz rijeka. Ovu vodu sipaju u oblake, a odatle pada kao kiša koja daje život.

Pročitao sam značenje riječi "duga" u raznim rječnicima:

"Duga - višebojni luk na nebeskom svodu, nastao kao rezultat prelamanja sunčevih zraka u kapima kiše" (Ožegovov eksplanatorni rečnik). „Duga- raznobojni luk na nebu. Uočava se kada Sunce obasjava kišnu zavjesu, koja se nalazi na suprotnoj strani neba od nje. Objašnjava se lomom, refleksijom i difrakcijom svjetlosti u kapima kiše. (Moderan rječnik. Astronomski rječnik).

Dakle, otkrio sam da je duga višebojni luk na nebu, nastao kao rezultat prelamanja sunčeve svjetlosti u kapima kiše.

2.2. Uzrok duge

Aristotel, starogrčki filozof, pokušao je da objasni razlog pojave duge. Utvrdio je da je "duga optički fenomen, a ne materijalni objekat". Aristotel je sugerirao da su duge rezultat neobične refleksije sunčevih zraka od oblaka.

Fenomen duge je 1267. Roger Bacon objasnio lomom sunčevih zraka u kapima kiše.

Prvi koji je shvatio uzrok duge bio je njemački monah Teodorik od Frajberga, koji ju je 1304. godine ponovo stvorio na sferičnoj tikvici s vodom. Međutim, Teodorihovo otkriće je zaboravljeno.

Pokušaj da se duga objasni kao prirodni fenomen učinjen je 1611. godine. Nadbiskup Antonio Dominis. Njegovo objašnjenje duge bilo je suprotno biblijskom, pa je izopšten i osuđen na smrt. Antonio Dominis je umro u zatvoru, ne čekajući pogubljenje, ali su njegovo tijelo i rukopisi spaljeni.

Naučno objašnjenje duge dalo je, takođe, francuski filozof, matematičar, mehaničar Rene Descartes 1637. Descartes je objasnio dugu na osnovu zakona prelamanja i refleksije sunčeve svjetlosti u kapima kiše. U to vrijeme raspadanje još nije bilo otkriveno bijelo svjetlo u spektar pri prelamanju. Stoga je Descartesova duga bila bijela.

Osnivač duge sa sedam boja bio je Isak Njutn, koji je otkrio razlog za pojavu duge.

2.3. Refrakcija zraka. Spectrum

Isak Njutn je još 1666. godine dokazao da je obična bijela svjetlost mješavina zraka različitih boja. "Zamračio sam svoju sobu," napisao je, "i napravio vrlo malu rupu na kapci kako bi ušla sunčeva svjetlost." Na putanju sunčevog zraka naučnik je postavio posebno trouglasto staklo - prizmu. Na suprotnom zidu ugledao je raznobojnu traku - spektar. Newton je to objasnio rekavši da prizma razlaže bijelu svjetlost na njene sastavne boje. Njutn je prvi shvatio da je sunčeva zraka višebojna.

Duga je najpoznatiji, dobro poznati spektar. Kada pada kiša, u vazduhu ima mnogo kapljica vode. Svaka kap kiše igra ulogu male prizme. Sunčeve zrake koje prolaze kroz kišne kapi, kao kroz prizme, lome se u kapima kiše. Kao rezultat razgradnje svjetlosnih zraka, pojavljuje se veliki zakrivljeni spektar - traka obojenih linija i reflektira se na suprotnoj strani neba. Kada pada kiša, u vazduhu ima mnogo kapljica vode. A pošto ih ima puno, onda se duga dobija na pola neba.

Pratimo putanju zraka koji prolazi kroz kap. Nakon što se lomi na granici kapljice, snop ulazi u kap i dolazi do suprotne granice. Dio zraka, nakon što se prelomi, napušta kap, dio ponovo odlazi unutar kapi do sljedeće granice. Ovdje opet dio zraka, prelomljen, napušta kap, a dio deo ide kroz kap i tako dalje. Svaka bijela zraka, prelomljena u kapi, raspada se u spektar, a iz kapi izlazi snop divergentnih zraka u boji.

U sunčevom spektru postoji sedam boja: crvena, narandžasta, žuta, zelena, plava, indigo i ljubičasta.

2. 4. Boje duge

A sada detaljnije o bojama sunčevog spektra ili duge. Istraživanja su pokazala da ljudsko oko razlikuje 160 nijansi boja. To je zato što nema jasne granice između boja, jedna boja prelazi u drugu kroz sve nijanse. Primarne dugine boje su crvena, žuta i plava. Od njih možete dobiti sve ostale dugine boje. Boje uočene u dugi se izmjenjuju istim redoslijedom kao i u spektru koji se dobije prolaskom sunčeve svjetlosti kroz prizmu. U ovom slučaju, unutrašnje (okrenuto prema površini Zemlje) ekstremno područje duge je obojeno u ljubičasta, a najudaljenija regija je u crvenoj boji.

Ponekad su na nebu vidljive čak 2, 3, 4 duge - jedna je vrlo svijetla, druga je bljeđa. To znači da se sunčeva zraka dva puta reflektuje u kapi vode. Istovremeno, u drugoj dugi, boje pruga su raspoređene obrnutim redoslijedom - gornji dio luk je ljubičast, a donji crven. Druge duge nastaju zbog dvostruke refleksije sunčeve svjetlosti unutar kišnih kapi.

Duge boje: crvena, narandžasta, žuta, zelena, plava, plava, ljubičasta. I također puno nijansi između ovih boja, tako da nema jasnog prijelaza iz jedne boje u drugu. Dugine boje su raspoređene u strogom nizu. Kako bi bolje zapamtili njihov redoslijed, ljudi su smislili ovu frazu: " To svaki O hotnik I radi Z nat, G de OD ide F azan. Po prvim slovima riječi i zapamtite boje. Vanjski rub luka je obično crven, dok je unutrašnji rub ljubičast.

Na dugu se uvijek drugačije gledalo različiti periodi istoriji i u različite nacije. Razlikovao je tri osnovne boje, i četiri, i pet, i koliko god želite. Australska aboridžinska zmija duga bila je šestobojna. Neki Afrička plemena Oni vide samo dvije boje u dugi - tamnu i svijetlu. Pa odakle je došlo sedam duginih boja? Kao što sam ranije rekao, samo je Newton došao na ideju da analizira svjetlost. I, prvo, izbrojao je pet boja. Nakon toga, nakon što je vidio drugu boju (narandžastu), smatrao je to teološkom opsesijom (broj 6 za njega je bio đavolski), pokušavajući stvoriti korespondenciju između broja boja spektra i broja osnovnih tonova muzičke ljestvice. Njutn je na šest navedenih boja spektra dodao još jednu - indigo. Indigo je sorta ljubičaste, ukrštanje tamnoplave i ljubičaste. Ime dolazi od biljke indigo, koja raste u Indiji, iz koje je izvučena odgovarajuća boja koja se koristila za bojenje odjeće. Tako je Newton postao otac duge u sedam boja.

Podjela spektra na sedam boja se ukorijenila i u engleski jezik pojavio se sljedeći dopis - Richard Of York Gave Battle In Vain (In - za plavi indigo). A vremenom su zaboravili na indigo i bilo je šest boja. Američka djeca uče šest osnovnih boja duge. Engleski (njemački, francuski, japanski) također. Ali to je još teže. Pored razlike u broju boja, postoji još jedan problem - boje nisu iste. Japanci su, kao i Britanci, sigurni da u dugi postoji šest boja. I rado će ih nazvati za vas: crvena, narandžasta, žuta, plava, indigo i ljubičasta. Gdje je nestalo zeleno? Nigde, unutra je Japanski jednostavno ne. Japanci su, prepisujući kineske znakove, izgubili zeleni znak (in kineski on je). Britanci će se složiti sa Japancima oko broja cvijeća, ali ne i oko kompozicije. Englezi nemaju jezik plava boja. A ako nema riječi, onda nema ni boje. Američka narandža nikako nije naša narandžasta, a često više crvena (u našem razumijevanju). Usput, u slučaju boje kose, naprotiv, crvena je crvena boja.

2.5. Fancy rainbows

Tokom svog istraživanja saznao sam da na zemlji postoje različite duge, ali se najčešće opaža obična duga. Poznato je da se mnogi drugi optički fenomeni javljaju iz sličnih razloga, ili se čini da postoje. Razmislite šta su duge.

lunarni (noć)

Duge se mogu vidjeti i noću na mjesečini. Mjesečev luk (također poznat kao noćni luk) je duga koju stvara mjesec. Mjesečeva duga je relativno bljeđa od uobičajene. To je zato što se Mjesec reflektira od Sunca. manje svetla nego sunce sija tokom dana. Mjesečeva duga je vidljiva sa veoma svijetlim noćnim Suncem - Mjesecom. Noću, kada je visoko u mraku, obavezno tamnom, nebo visi pun, obavezno pun mjesec i u isto vrijeme nasuprot mjesecu pada kiša možda ćete imati sreće da vidite noćnu dugu! A i ona će nam se činiti bijelom. Iako je u stvari višebojna.

Maglovita (bijela) duga

Bijela ili maglovita duga je duga koja je širok, blistav bijeli luk. Maglovita duga se pojavljuje kada sunčevi zraci obasjaju slabu maglu, koja se sastoji od vrlo malih kapljica vode. Zašto nam se duga čini bijelom? Poenta je veličina kapljica od kojih se reflektiraju sunčevi zraci. Dimenzije čestica magle su toliko male da se pojedinačne obojene pruge, na koje se sunčeva zraka raspada kada se prelama, razilaze na strane ne kao široka raznobojna lepeza, već kao jedva otvorena. Čini se da se boje preklapaju jedna s drugom, a oko više ne razlikuje boje, već vidi samo bezbojni svjetlosni luk - bijelu dugu. Maglovita duga može se pojaviti i noću tokom magle, kada je mjesec svijetao na nebu. Zamagljena duga je prilično rijedak atmosferski fenomen.

inverted rainbow

Obrnuta duga je prilično rijedak fenomen. . Za razliku od tradicionalne duge, „osmeh na nebu“ se pojavljuje na vedrom nebu, bez kišnih oblaka. Sunčeve zrake trebale bi pod određenim uglom osvijetliti tanku, maglovitu zavjesu oblaka na nadmorskoj visini od 7 - 8 hiljada metara. Na ovoj nadmorskoj visini, cirusni oblaci se sastoje od sićušnih kristala leda. Sunčeva svjetlost, koja pada pod određenim uglom na ove kristale, razlaže se u spektar i odbija u atmosferu. Obrnuta duga je mnogo svjetlija od normalne duge, a boje su obrnute od ljubičaste do crvene. Ali čim se redoslijed kristala razbije, efekt šare nestaje, a "osmijeh na nebu" se rastvara.

Double Rainbow

Već znamo da se duga na nebu pojavljuje iz činjenice da sunčeve zrake prodiru kroz kapi kiše, prelamaju se i reflektiraju na drugoj strani neba u višebojnom luku. A ponekad sunčeva zraka može stvoriti dvije, tri ili čak četiri duge na nebu odjednom. Dvostruka duga se dobija kada se svetlosni snop dvaput reflektuje od unutrašnje površine kišnih kapi. Prva duga, unutrašnja, uvijek je svjetlija od druge, vanjske, a boje lukova na drugoj dugi su zrcalne i manje svijetle. Nebo između duga je uvijek tamnije od ostatka neba. Područje neba između dvije duge naziva se Aleksandrova traka. Vidjeti dvostruku dugu dobar je znak - ovo je sreća, ispunjenje želja. Dakle, ako ste imali sreće da vidite duplu dugu, kao ja, onda požurite da zaželite želju i ona će vam se sigurno ostvariti.

zimska duga

Najčudnija stvar je duga zimi! Ovo je veoma čudno i neobično. Mraz pucketa i odjednom se na blijedoplavom nebu pojavljuje duga. Zimska duga se može videti samo zimi, tokom jak mraz kada hladno Sunce sija na blijedoplavom nebu i zrak je ispunjen malim kristalima leda. Sunčevi zraci se lome, prolaze kroz ove kristale, kao kroz prizmu i reflektuju se na hladnom nebu u višebojnom luku. Zraka sunca prolazi kroz ove kristale, lomi se, kao u prizmi, i reflektuje se na nebu prelijepom dugom.

prsten duge

Kao što sam gore objasnio, sama duga je okrugla. Ali vidimo samo dio toga u obliku luka. Ali pod određenim okolnostima, možete vidjeti prstenastu dugu. Ovo je moguće samo sa velika visina, na primjer, iz aviona.

Circumhorizontalna ili vatrena duga

Circumhorizontalna ili vatrena duga - nastaje kada sunčeva svjetlost prođe kroz lagane cirusne oblake i javlja se samo kada je sunce vrlo visoko na nebu. Ispostavilo se da se tajanstvena nebeska "vatra" rađa iz leda! Uostalom, cirusni oblaci se nalaze veoma visoko iznad zemlje, gde je veoma hladno u bilo koje doba godine, pa se stoga sastoje od ravnih kristala leda! Sunčeve zrake, prolazeći kroz vertikalne površine ledenog kristala, prelamaju se i zapaljuju vatrenu dugu ili zaobljen-horizontalni luk, kako se vatrena duga naziva u nauci. Vatrena duga je relativno rijedak i jedinstven fenomen.

Crveni

Crvena duga se pojavljuje na nebu tek pri zalasku sunca i posljednji je akord zajedničke duge. Ponekad je izuzetno svijetlo i ostaje vidljivo čak 5-10 minuta nakon zalaska sunca. Pri zalasku sunca, zraci putuju dužom putanjom kroz vazduh, a pošto je indeks prelamanja vode za svetlost duže talasne dužine (crveno) manji nego za kratko talasnu dužinu (ljubičasta), crvena svetlost se manje odbija lomom. Kako se Sunce spušta ispod horizonta, duga prvo gubi najkraće ljubičaste talase, oni se odmah raspršuju. Tada plavi, plavi, zeleni i žuti talasi nestaju. Ostaje najuporniji - crveni luk.

3. Praktični dio

3.1 Vlastito istraživanje.

Dugini eksperimenti kod kuće

Proveo sam nekoliko eksperimenata na dobivanju duge s umjetnim izvorom svjetlosti:

Iskustvo #1: dobivanje duge kod kuće pomoću CD-a.

Oprema: CD, izvor svjetla - baterijska lampa.

Uzeo sam CD i njime "uhvatio" svjetlo od baterijske lampe, usmjerio ga na zid. Imam dugu. (Prilog br. 1, fotografije br. 1,2)

Iskustvo #2: dobijanje duge kod kuće sa ogledalom, vodom i baterijskom lampom.

Doživite napredak:

Napunite staklenu posudu vodom;

Stavila je nagnuto ogledalo u vodu;

Usmjerila je svjetlo baterijske lampe na dio ogledala uronjen u vodu;

Kao rezultat prelamanja zraka u vodi i njegovog odraza od ogledala, na vratima ormarića pojavila se duga (Prilog br. 1, fotografije br. 3,4).

Iskustvo #3 : Nabavite dugu kod kuće sa staklenom prizmom i baterijskom lampom. Iskustvo razlaganja svjetlosti u spektar, kada bijeli snop svjetlosti prolazi kroz prizmu.

Da bih to uradio, uzeo sam stakleni privezak za ključeve, usmerio na njega beli snop svetlosti iz baterijske lampe i dobio sliku duge na zidu. Svjetlo, koje je djelovalo bijelo, igralo se na zidu svim duginim bojama. Ove svetle dugine pruge u sedam boja nazivaju se solarnim spektrom. Zato sam ponovio Njutnov eksperiment, ali samo sa veštačkim izvorom svetlosti . (Prilog br. 1, fotografije br. 5,6)

Zaključak : Možete dobiti dugu kod kuće čak i sa veštačkim izvorom svetlosti.

Iskustvo broj 4: primanje bijele boje, zbog spajanja sedam boja spektra, korištenjem diska sa sedam boja i bušilice.

Ako se svjetlost sastoji od sedam boja, tada bi sedam boja trebalo da daje bijelu. Bijeli krug sam podijelio na 7 dijelova i obojio ga u dugine boje. Brat i ja smo fiksirali raznobojni krug na bušilicu. Uključujući bušilicu, vidjeli smo da je tokom rotacije višebojni disk promijenio boju i postao bijeli (Prilog br. 1, fotografije br. 7,8,9).

zaključak: Svetlost se sastoji od sedam boja.

Iskustvo broj 5: dobijanje duge sa mjehurićima od sapunice.

Pripremio sam rastvor sapuna i ispuhao mehur od sapunice. Na balonu se pojavila duga. Svjetlost se, prolazeći kroz mjehur od sapunice, lomi i raspada u boje, kao rezultat toga se pojavljuje duga. Mehur od sapunice je prizma. (Prilog br. 1, fotografije br. 10,11)

Iskustvo broj 6: dobijanje duge po sunčanom danu sa crevom napunjenim vodom.

Ako sunce sija jako, postoji još jedan siguran način da napravite dugu. Ali za njega morate izaći van i uzeti crijevo i spojiti ga na slavinu. Sada ostaje stisnuti kraj crijeva tako da se voda fino rasprši kada izađe iz otvora crijeva i usmjeriti ga prema gore prema suncu. U prskanju vode vidjet ćemo dugu. Duga se može vidjeti u blizini vodopada, fontana, na pozadini zavjese od kapi koje prska mašina za zalivanje ili sistem za navodnjavanje polja. (Prilog br. 1, fotografija br. 12).

zaključci

Tokom rada na temu: “Kako se pojavljuje duga?”, postigao sam svoj cilj istraživački rad. Sada znam razlog za pojavu duge i uspio sam napraviti dugu kod kuće. Postavljena je hipoteza da se duga pojavljuje u prirodi samo po sunčanom i kišnom danu, pokazalo se pogrešnim. Saznao sam da se duga može pojaviti u noći obasjane mjesečinom (bez sunca), za vrijeme magle (bez kiše), bez kiše po sunčanom danu (obrnute i vatrene duge), kao i zimi (bez kiše) za vrijeme mraza. Naravno, pojava duge po sunčanom i kišnom danu najčešće se dešava, ali ne samo. Saznao sam kakva je veza između kiše, sunca i pojave duge. Mislim da sam pomogao u razotkrivanju misterije sunčeve zrake i dao objašnjenje duge kao prirodnog fenomena. Iskustvom sam dokazao da se efekat duge može postići kod kuće iu bilo koje doba godine. Svi zadati zadaci su obavljeni. Sada znam kada se duga pojavljuje i kako nastaje. Kada želite da se divite dugi, nadam se da sada možete dobiti dugu kod kuće. duga - neverovatan fenomen priroda, možemo reći čudo prirode koje nas nikada neće prestati oduševljavati.

5. Reference

1. I.K. Belkin "Šta je duga?", Kvant. - 1984 - br. 12.

2. V.L. Bulat "Optički fenomeni u prirodi" - M.: Obrazovanje, 1974.

3. A. Bragin "O svemu na svijetu." Serija: Odlična dječija enciklopedija.

4. Ya.E. Geguzin "Ko stvara dugu?" - Quantum, 1988

5. V.V. Mayer, R. V. Mayer "Umjetna duga". Quantum 1988 - br. 6.

6. „Šta je to? Ko je?" - dječija enciklopedija, komp. V. S. Shergin, A. I. Yuriev. - M.: AST, 2007.

7. E. Permyak " magic rainbow“, 2008 Izd.Eksmo

8. Internet izvori.

Aplikacija br. 1

Iskustvo #1

Fotografija #1 Fotografija #2

Iskustvo #2

Fotografija #4

Fotografija #3

Iskustvo #3

Fotografija #5 Fotografija #6

Iskustvo br. 4

Fotografija #7 Fotografija #8 Fotografija #9

Iskustvo br. 5

Fotografija #10 Fotografija #11

Iskustvo br. 6

Ljudi su od pamtivijeka pokušavali da objasne prirodu duge. Stanovnici Drevna Rusija vjerovali su da su raznobojne pruge na nebu sjajna ljuljačka, uz pomoć koje Lada Perunica crpi vodu iz mora-okeana, da bi potom njome navodnjavala polja i polja. Uslijedila je druga verzija Američki Indijanci koji su bili sigurni da je duga ljestve koje vode u drugi svijet. Pa, grubi Skandinavci su poistovetili nebeski luk sa mostom na kojem danonoćno bdi čuvar bogova Heimdall.

AiF.ru govori kako objašnjava nastanak ovog prirodnog fenomena moderna nauka, a također dijeli tajne kako i sami postati čuvar duge.

Zašto se pojavljuje duga?

Da biste razumjeli zašto se pojavljuje duga, morate se sjetiti šta je zraka svjetlosti. Sa kursa školske fizike poznato je da se sastoji od čestica koje lete velikom brzinom - segmenata elektromagnetnog talasa. Kratki i dugi valovi se razlikuju po boji, ali sve zajedno u jednom mlazu ljudsko oko ih percipira kao bijelo svjetlo.

I tek kada snop svjetlosti "naleti" na providnu barijeru - kap vode ili stakla - raspada se u različite boje.

Najkraći crveni elektromagnetski talasi imaju najmanje energije, pa se odbijaju manje od drugih. Najduže ljubičaste talasne dužine, naprotiv, odstupaju više od drugih. Na ovaj način, večina duginih boja nalazi se između crvene i ljubičaste linije.

Ljudsko oko razlikuje sedam boja - crvenu, narandžastu, žutu, zelenu, plavu, indigo i ljubičastu. Ali treba imati na umu da zapravo boje glatko prelaze jedna u drugu kroz mnoge međunijanse.

Unutrašnjost bijele duge može biti blago ljubičasta, a spolja malo narandžasta.

Kako i gdje se pojavljuje vatrena duga?

Vatrena duga. Foto: www.globallookpress.com

Vatrena duga uglavnom se pojavljuje u području cirusnih oblaka: mali komadići leda odbijaju upadnu svjetlost i doslovno „zapaljuju“ oblake, bojeći ih u različite boje.

Možete li vidjeti dugu noću?

Da, moguće je. Mjesečeva svjetlost, reflektirana od čestica vode iz kiše ili vodopada, formira spektar boja koji se ne može razlikovati za oko noću i zbog karakteristika izgleda bijelo. ljudski vid u uslovima lošeg osvetljenja. Ova duga se najbolje vidi tokom punog meseca.

Lunarna duga. Fotografija: Shutterstock.com / Muskoka Stock Photos

Kako napraviti dugu vlastitim rukama?

trebat će vam: staklo, voda, list papira.

šta učiniti:

1. Stavite fasetiranu čašu napunjenu vodom na prozor odakle sija sunce.

2. Stavite list papira na pod blizu prozora tako da svjetlost pada na njega.

3. Navlažite prozor toplom vodom.

4. Promijenite položaj stakla i lista papira dok se ne vidi duga.

trebat će vam: crevo sa vodom.

šta učiniti:

1. Uzmite crijevo sa tekućom vodom i lagano stisnite njegov "vrat" tako da se pojave prskanje.

3. Pogledajte pažljivo i vidite dugu u prskanju.

Kako zapamtiti dugine boje?

Postoje posebne fraze koje vam pomažu da zapamtite redoslijed duginih boja. Prvo slovo svake riječi odgovara prvom slovu boje dugine pruge - crvena, narandžasta, žuta, zelena, plava, indigo, ljubičasta.

Svaki lovac želi znati gdje fazan sjedi.

Jednom je Jacques zvonar glavom razbio fenjer.

Krtica ovci, žirafa, zeko je pogladio stare dresove.

Svaki dizajner želi znati gdje da preuzme photoshop.

Ko osjeća okrutnu zvonjavu gonga otpora fatalnosti?

Kako predvidjeti vrijeme po dugi?

Ako u duginom spektru dominira crvena, onda morate sačekati jak vjetar.

Kišovito vrijeme će u narednim danima biti ako vidite dvostruku ili trostruku dugu.

Visoka duga ukazuje da će vrijeme biti vedro, a niska da će biti kišovito.

Ako više Zelena boja- biće kiše, žuto - lepo vreme, crveno - vetra i suše.

Duga zimi je rijetkost, signalizira nadolazeći mraz ili snijeg.

duga duž rijeke jaka kiša, a preko - do vedrog vremena.

Pojava duge u subotu obećava kišu naredne sedmice.

Prema Bibliji, duga je simbol Božjeg obećanja čovječanstvu da ga nikada više neće urediti. Zaista, često je duga dokaz da je kiša padala negdje u blizini. Po pravilu, dugu vidimo po sunčanom vremenu, kada ima kišni oblaci(obično kumulonimbus). Da bismo saznali što je duga, u ovom članku ćemo govoriti o dvije komponente: sunčevoj svjetlosti i kišnim kapima.

Primarne i sekundarne duge.

Zašto i gdje se pojavljuju duge?

Sunčeva svetlost je mešavina boja. Kada svjetlosni zraci prolaze kroz staklenu prizmu, neki od njih se savijaju i lome više od drugih. Svjetlost koja napušta prizmu širi se u kontinuirani pojas boja koji se naziva spektar. Boje idu od crvene, koja je najmanje zakrivljena, preko narandžaste, žute, zelene i plave pa sve do ljubičaste. Ljubičasta boja je najviše zakrivljena.

Sunčeva svjetlost koja prolazi kroz kapljice vode lomi se na isti način kao što sunčeva svjetlost prolazi kroz prizmu. Ovo stvara atmosferski solarni spektar na nebu, koji nazivamo duga.

Ukratko, duga je grupa polukružnih lukova u boji koja se pojavljuje kao ogroman luk na nebu. Duge se često vide nakon kiše. Nastaju kada sunčeva svjetlost probije kišne oblake. Kapi kiše djeluju poput minijaturnih prizme, prelamaju ili razbijaju sunčevu svjetlost u različite boje i također je reflektiraju, stvarajući spektar.

Lako možemo napraviti umjetnu dugu kod kuće pomoću baštenskog crijeva. Samo treba stajati leđima okrenut suncu i podesiti zalijevanje crijeva na fino prskanje, stvarajući tako vodenu "prašinu". Ispred mjesta na koje pada prskanje vodopada može se vidjeti i duga.

Duga na Viktorijinim vodopadima (na granici Zambije i Zimbabvea)

Ako postoji samo jedna duga, ili ako je glavna, onda takva duga uvijek ima crvenu boju izvan (vrh) luka i plavu sa unutra. Obično je radijus duge oko jedne četvrtine vidljivog neba, ili 42 stepena. Kada u blizini pada kiša, treba da pogledate onaj deo neba koji je nasuprot Suncu pod uglom od 42 stepena u odnosu na našu senku; Ovdje bi se trebala pojaviti duga.

Ponekad možete vidjeti drugu, manje svijetlu dugu oko glavne. Ovo je sekundarna duga, koja se formira od svjetlosti koja se reflektira u kapima dva puta. U sekundarnoj dugi redosled boja je „obrnut“ – crvena je iznutra, ljubičasta je spolja. Sekundarna duga se formira pod uglom od 50-53° u odnosu na našu senku. Područje između dvije duge izgleda relativno tamno jer mu nedostaju jednostruko i dvostruko reflektirane zrake. Sekundarna duga je slabija od primarne i obično brže nestaje.

Postoje čak i dokazi za treću ili tercijarnu dugu, ali se takva pojava smatra izuzetno rijetkom. Nekoliko posmatrača je takođe prijavilo da su videli četvorougaone duge, u kojima je tamni spoljni luk imao talasast, pulsirajući izgled.

Ko je prvi definisao šta je duga?

Ne možemo sa apsolutnom sigurnošću reći ko je prvi dao tačno objašnjenje šta je duga. Obično primat ima Francuz René Descartes (1596-1650), filozof i pisac, koji je sistematski razmatrao ovo pitanje u dodatku svog poznato delo"Razgovor o metodi" 1637.

Descartes je navodno napravio tačan proračun putanja kojima su zraci svjetlosti prolazili na različitim tačkama staklene kugle ispunjene vodom (imitacija kapi kiše), određujući tako uglove njihovog prelamanja. Ovo je bilo rješenje matematičkog problema koji je izmicao naučnicima dva milenijuma i bio je ključ za objašnjenje šta je duga.

Ali imajte na umu da je Descartes samo "vjerovatno" napravio ovaj proračun. Kako se ispostavilo, otkrio je Willebrord Snell, holandski astronom i matematičar matematički zakon prelamanje svjetlosti 16 godina prije kartezijanske disertacije na tu temu. Međutim, Snell nije mogao objaviti svoje djelo i umro je 1626. Zatim, otprilike 80 godina nakon što su Snellove bilješke otkrivene, došlo je do kontroverze da je Descartes na neki način vidio Snellove rukopise i zaključke iznesene u njima prenio kao svoje.

Krajnji rezultat je bio da je na Zapadu, posebno u zemljama engleskog govornog područja, zakon prelamanja svjetlosti postao poznat kao Snellov zakon, a u Francuskoj se naziva Descartesov zakon.

Dakle, iako je Descartes objasnio šta je duga, on to zaista nije mogao učiniti bez preciznih proračuna prelamanja svjetlosti. Ali kome tačno, Descartesu ili Snelu, pripada ovaj dio djela, možda nikada nećemo saznati.

Gdje i kada možete vidjeti dugu?

Mornari znaju da se duga može koristiti za predviđanje vremena. Uopšteno govoreći, pljuskovi i grmljavine kreću se od zapada ka istoku, pa se mornari rukovode starim predznakom:

Duga ujutro - biti kiša; duga uveče - lepo vreme.

Ujutro je sunce na istoku, a da bismo vidjeli dugu, moramo se okrenuti prema zapadu, gdje pada kiša. Kako kiše obično dolaze sa zapada, jutarnja duga nas može upozoriti na to. U kasnim večernjim satima sunce je na zapadnom dijelu neba. Nakon što kiša ili grmljavina već prođu ili mimo nas, obično se povlači na istok, gdje ćemo vidjeti dugu.

A kako su grmljavine češće kasno popodne nego u ranim jutarnjim satima, duge su mnogo češće u večernjim satima. Iz tog razloga se pojava duge obično povezuje s početkom ljepšeg vremena.

Ako sunce zađe ili izađe, može se vidjeti cijeli dugin luk. Ako je sunce 42 stepena ili više iznad horizonta, nećemo moći da vidimo dugu jer će biti ispod horizonta. Stisnuta šaka koja se drži na dužini ruke je približno 10 stepeni; pa ako je sunce oko "četiri šake" iznad horizonta, nećemo videti dugu. Jedini način da vidite dugu u ovom trenutku biće iz aviona ili sa vrha. visoka planina. Zrakoplovi će pružiti najbolju priliku da se vidi cijela duga od 360 stepeni projektovana na tlo, ali prizor je toliko rijedak da malo tko ima sreće da ga vidi.

Ljudi su dugo razmišljali o prirodi ovog najljepšeg prirodnog fenomena. Čovječanstvo je dugu povezivalo sa mnogim vjerovanjima i legendama. AT starogrčke mitologije, na primjer, duga je put između neba i zemlje, po kojem je išao glasnik između svijeta bogova i svijeta ljudi, Irida. U Kini se vjerovalo da je duga nebeski zmaj, spoj Neba i Zemlje. U slovenskim mitovima i legendama duga se smatrala magičnim nebeskim mostom bačenim s neba na zemlju, putem kojim se anđeli spuštaju s neba da crpe vodu iz rijeka. Ovu vodu sipaju u oblake i odatle pada kao kiša koja daje život.

Praznovjerni ljudi su vjerovali da je duga loš znak. Vjerovali su da u njih prolaze duše mrtvih drugi svijet na dugi, a ako se duga pojavila, to znači nečiju skoru smrt.

Duga se takođe pojavljuje u mnogima narodni predznaci povezane sa vremenskom prognozom. Na primjer, duga visoka i strma najavljuje lijepo vrijeme, a nisko i ravno - loše.

Odakle dolazi duga?

Imajte na umu da se duge mogu posmatrati samo prije ili poslije kiše. I to samo ako se sunce probije kroz oblake u isto vrijeme kad i kiša. sta se desava? Zraci sunca prolaze kroz kapi kiše. I svaka takva kapljica radi kao prizma. Odnosno, razlaže bijelu svjetlost Sunca na njene komponente - zrake crvene, narandžaste, žute, zelene, plave, indigo i ljubičaste. Štaviše, kapljice odbijaju svjetlost različitih boja na različite načine, zbog čega se bijela svjetlost razlaže u višebojnu traku, koja se naziva spektra.

Prelamanje svjetlosti dok prolazi kroz prizmu.
Imajte na umu da zrake različitih boja izlaze iz prizme pod različitim uglovima.

Duga je ogroman zakrivljeni spektar. Posmatraču na tlu duga obično izgleda kao luk - dio kruga, a što je posmatrač viši, duga je punija. Sa planine ili aviona možete vidjeti i cijeli krug! Zašto je duga u obliku luka?

Dugu možete vidjeti samo ako ste direktno između sunca (trebalo bi biti iza vas) i kiše (trebalo bi biti ispred vas). U suprotnom, nećete vidjeti dugu!

Ponekad možete vidjeti drugu, manje svijetlu dugu oko prve. Ovo je sekundarna duga u kojoj se svjetlost dva puta reflektira u kapi. U sekundarnoj dugi, "obrnuti" redosled boja je ljubičasta spolja, a crvena iznutra:

Da biste zapamtili redoslijed boja u dugi (ili spektru), postoje posebne jednostavne fraze - u njima prva slova odgovaraju prvim slovima naziva boja:

Kako je jednom Zhak-Z vonar Head C razbio Lantern.
To svaki O hotnik I radi Z nat G de OD ide F azan

Zapamtite ih - i lako možete nacrtati dugu u bilo kojem trenutku!

(!) Prvi koji je objasnio prirodu duge bio je Aristotel. Utvrdio je da je "duga optički fenomen, a ne materijalni objekat".

Koliko često vidimo duge za kišom? Ovaj šareni spektakl nikoga ne ostavlja ravnodušnim! Ali kada sam u prskanju fontane ugledao dugu, a zatim i na zidu dijagonalno od ogledala, pomislio sam šta je razlog njenog izgleda, ako ne kiša i voda? Obraćajući se učitelju za pomoć, saznao sam da je uzrok duge fenomen disperzije, saznao sam ko ju je prvi put proučavao, shvatio sam šta je to.

Duga je jedna od najlepših prirodne pojavešto retko koga ostavlja ravnodušnim. Nekada davno ljudi su dugu smatrali Božjim znakom. I to nije iznenađujuće, jer se pojavljuje doslovno iz ničega, a također misteriozno nestaje.

Šta znamo o dugi?

Dugine boje su uvijek raspoređene istim redoslijedom od vrha do dna: crvena, narandžasta, žuta, zelena, plava, indigo i ljubičasta (sjetite se iz djetinjstva podsjetnika na redosljed boja u dugi - Svaki lovac želi znati Gdje sjedi fazan ili Kako je jednom Jean Bell Ringer Blue razbio svjetiljku?).

Najsjajnija traka je crvena. Svaka sljedeća boja je bljeđa od prethodne. Ljubičasta se općenito teško razlikuje na nebu.

Koji su sastavni dijelovi duge? To su kapljice vode u vazduhu, sunčevi zraci i posmatrač koji vidi dugu. U ovom slučaju, mora se poštovati čitav ritual: ne samo da sunce obasjava kišu, već mora biti nisko iznad horizonta, a posmatrač mora stajati između kiše i sunca - leđima okrenut suncu, okrenut prema kiši. . U ovom trenutku, on vidi dugu. Kako se to događa?

Sunčev zrak obasjava kišnu kap. Prodirući u kapljicu, snop se blago lomi. Kao što znate, zraci različitih boja prelamaju se na različite načine, odnosno unutar kapi bijeli snop se raspada na sastavne boje. Ovo je fenomen disperzije. Nakon prolaska kapljice, svjetlost se odbija od njenog zida, kao od ogledala. Reflektirane obojene zrake idu u suprotnom smjeru, prelamajući se još jače. Čitav dugin spektar napušta kap sa iste strane sa koje je u nju ušao sunčev zrak.

Svjetlost od sunca ulazila je u kap sa strane posmatrača. Sada se ovaj zrak, razložen u spektar boja, vraća u njega. Čovjek vidi ogromnu dugu u boji koja se širi po nebu - svjetlost prelamaju i odbijaju milijarde kišnih kapi.

Double Rainbow

Rijetko je vidjeti dvije duge na nebu u isto vrijeme. Druga duga je u pravilu manje vidljiva, ponekad jedva primjetna. Boje u takvoj dugi su obrnute, odnosno ljubičasta je prva. Njegov izgled se objašnjava ponavljanjem refleksije svjetlosnih zraka unutar kapi.

Fenomen duge možemo vidjeti i kada se svjetlost lomi kapljicama magle ili isparavanjem s površine mora, a u gradu - kod fontane.

Iskustvo

Duga se može vidjeti i sa kapljicom vode.
Posadite kap vode na štap ili vlat trave. Stanite leđima okrenuti suncu ili drugom izvoru jakog svjetla. Kada svetlosni zraci formiraju ugao od oko 42 stepena u odnosu na pravac očiju, prozirna kap će iznenada bljesnuti izuzetno čistom bojom!
Šta?
Bilo ko!
Ako se kap pažljivo pomakne duž luka kruga, možete vidjeti sve dugine boje!

fenomen disperzije- razlaganje bijele svjetlosti u spektar (prema duginim bojama) - otkrio je i proučavao I. Newton. Ovaj fenomen ukazuje na složenu kompoziciju bijele svjetlosti. Otišao sam u Londonski muzej nauke na performans posvećen Sir Isaaku Newtonu. Uronivši u atmosferu 17. vijeka, "posjetivši" laboratoriju naučnika (čak i ako je bila na pozornici), osjećao sam se kao prirodnjak.
Zavirite u Muzej nauke, saznajte više o otkrićima Newtona klikom na linkove ispod.

Zadatak

Odgovori : ispada da je duga vidljiva samo kada visina sunca iznad horizonta ne prelazi 42 stepena. 22. juna u podne sunce je više na nebu, a dugu se ne vidi.

Pogledajmo eksperiment koji objašnjava fenomen disperzije i složenu kompoziciju bijele svjetlosti.

Talasna svojstva svjetlosti. Disperzija.

Zanimljiva činjenica

Sa površine zemlje duga obično izgleda kao dio kruga, ali iz aviona može biti i cijeli krug!

Zanimljivi optički fizički fenomeni: http://class-fizika.narod.ru/w25.htm

Sa nekim optičkim fenomenima možete se upoznati klikom na link na jednu od stranica našeg školska enciklopedija iz matematike i fizike "Algoritam uspjeha".

Zaključak

Fenomen disperzije svjetlosti, koji objašnjava uzroke pojave duge, omogućio mi je da shvatim zašto bijela svjetlost boji svijet oko nas višebojnim bojama. Neke prozirne objekte vidimo kao crvene, druge kao preljevne. različite boje. A sve zahvaljujući složenoj prirodi bijele svjetlosti, zbog činjenice da tijela različito reflektiraju, lome i apsorbiraju svjetlost različitih valnih dužina. Stoga sijaju i svjetlucaju sunshine običan komad prozirnog stakla i dijamant.

Time smo dokazali da dugu vidimo zbog posebnih svojstava svjetlosnih valova, a ona ima svoje, zanimljivo objašnjenje, kao i mnoge druge optičke pojave u prirodi.