Jak pojawia się tęcza. Zacznij od nauki Co to jest krótka definicja tęczy

18.10.2019

Tekst pracy jest umieszczony bez obrazów i wzorów.
Pełna wersja praca dostępna jest w zakładce "Pliki prac" w formacie PDF

Wstęp

Znaczenie pracy

Latem często chodziłam z rodzicami do ogrodu, który znajduje się poza miastem. Pewnego wieczoru siedzieliśmy i jedliśmy kolację na ulicy, nagle chmury zgęstniały i zaczęło padać. Ukryliśmy się pod baldachimem i patrzyliśmy otaczająca przyroda. Pachniało mokrą ziemią, trawą, a powietrze stało się czyste i świeże. A potem deszcz ucichł, w niektórych miejscach na niebie pojawiły się niebieskie szczeliny, przez które prześlizgnęły się promienie słoneczne. I nagle na całym niebie rozlał się wielokolorowy łuk, jak ogromna brama na niebie. Tak, nie jeden, ale dwa! Wszyscy byliśmy bardzo szczęśliwi, zaczęliśmy podziwiać i fotografować podwójną tęczę. Ale przez krótki czas cieszyliśmy się tęczą z jej pięknem.

Tęcza to jedno z najpiękniejszych zjawisk przyrody. Ile radości daje zarówno dzieciom, jak i dorosłym. Jej pojawienie się powoduje pozytywne emocje rozwesela ludzi. Konstantin Dmitrievich Ushinsky ma bajkę „Słońce i tęcza”. „Kiedy po deszczu wyszło słońce i pojawił się siedmiokolorowy łuk tęczy. Kto patrzy na tęczę, wszyscy ją podziwiają. Tęcza stała się dumna i zaczęła się chwalić, że jest piękniejsza niż samo słońce. Słońce usłyszało te przemówienia i mówi: „Jesteś piękna - to prawda, ale beze mnie nie ma tęczy”. A tęcza tylko się śmieje i jeszcze bardziej się chwali. Potem słońce się rozzłościło i schowało za chmurą - i tęcza zniknęła”. Czy to naprawdę niemożliwe, aby tęcza pojawiła się bez słońca? Dlaczego tęcze nie istnieją? słoneczna pogoda bez deszczu lub w deszczową pogodę bez słońca.

Dziś nie każda osoba potrafi wytłumaczyć pojawienie się tęczy. Skąd pochodzi tęcza? Dlaczego jej kolory pojawiają się w określonej kolejności? Dlaczego istnieje podwójna tęcza? Czy można sztucznie uzyskać tęczę, na przykład w domu? Aby odpowiedzieć na wszystkie te pytania, postanowiłem przeprowadzić własne badania.

Hipotezy badawcze:

Tęcza pojawia się w naturze tylko w słoneczny i deszczowy dzień;

Możesz uzyskać tęczę w domu za pomocą sztucznego źródła światła.

Cel:

Znajdź przyczynę pojawienia się tęczy.

Zadania:

Nakreśl tęczę;

Dowiedz się, jakie są warunki pojawienia się tęczy w przyrodzie;

Dowiedz się, ile kolorów ma tęcza i jakie jest widmo słoneczne;

Dowiedz się, jakie są tęcze;

Spróbuj uzyskać tęczę w domu na różne sposoby.

Przedmiot studiów: tęcza

Metody badawcze :

Studium literatury specjalistycznej i źródeł internetowych;

Przeprowadzanie eksperymentów nad uzyskaniem tęczy w domu przy użyciu sztucznego źródła światła;

Analiza uzyskanych wyników.

2. Materiał teoretyczny

2.1. Czym jest tęcza?

Istnieje kilka teorii wyjaśniających jego pochodzenie. Według jednego z nich radoga wywodzi się od prasłowiańskiego rdzenia radъ, którego znaczenie jest zbliżone do anglosaskiej zgnilizny (radosna, szlachetna).

Niektórzy badacze języka zakładają, że słowo „rayduga”, ponieważ to słowo jest wymawiane w wielu dialektach współczesnego języka rosyjskiego, ma etymologię ludową, powstało w wyniku połączenia słów „raj” i „ duga". Brzmiał także po rosyjsku w XVII-XVIII wieku. W tym przypadku tęcza dosłownie oznacza „łuk pstrokaty”.

W mity słowiańskie i legendy tęczę uważano za magiczny niebiański most zrzucony z nieba na ziemię, drogę, wzdłuż której aniołowie schodzą z nieba, aby czerpać wodę z rzek. Wlewają tę wodę do chmur, a stamtąd spada jako życiodajny deszcz.

Czytałem znaczenie słowa „tęcza” w różnych słownikach objaśniających:

"Tęcza - wielobarwny łuk na firmamencie, powstały w wyniku załamania się promieni słonecznych w kroplach deszczu” (Słownik wyjaśniający Ożegowa). "Tęcza- wielokolorowy łuk na niebie. Obserwuje się to, gdy Słońce oświetla kurtynę deszczu, znajdującą się po przeciwnej stronie nieba. Wyjaśnia to załamanie, odbicie i dyfrakcja światła w kroplach deszczu. (Nowoczesny słownik. Słownik astronomiczny).

Dowiedziałem się więc, że tęcza to wielokolorowy łuk na niebie, powstały w wyniku załamania światła słonecznego w kroplach deszczu.

2.2. Przyczyna tęczy

Arystoteles, starożytny grecki filozof, próbował wyjaśnić przyczynę pojawienia się tęczy. Stwierdził, że „tęcza jest zjawiskiem optycznym, a nie obiektem materialnym”. Arystoteles zasugerował, że tęcze wynikają z niezwykłego odbicia promieni słonecznych od chmur.

Zjawisko tęczy zostało wyjaśnione przez załamanie promieni słonecznych w kroplach deszczu w 1267 przez Rogera Bacona.

Pierwszym, który zrozumiał przyczynę tęczy, był niemiecki mnich Teodoryk z Freibergu, który w 1304 roku odtworzył ją na kolbie kulistej z wodą. Jednak odkrycie Teodoryka zostało zapomniane.

Próbę wyjaśnienia tęczy jako zjawiska naturalnego podjęto w 1611 roku. Arcybiskup Antonio Dominis. Jego wyjaśnienie dotyczące tęczy było sprzeczne z biblijnym, więc został ekskomunikowany i skazany na śmierć. Antonio Dominis zmarł w więzieniu, nie czekając na egzekucję, ale jego ciało i rękopisy zostały spalone.

Naukowe wyjaśnienie tęczy dało również francuski filozof, matematyk, mechanik Rene Descartes w 1637 r. Kartezjusz wyjaśnił tęczę na podstawie praw załamania i odbicia światła słonecznego w kroplach padającego deszczu. W tym czasie nie odkryto jeszcze rozkładu białe światło do widma w załamaniu. Dlatego tęcza Kartezjusza była biała.

Założycielem siedmiokolorowej tęczy był Izaak Newton, który ujawnił przyczynę pojawienia się tęczy.

2.3. Załamanie promieni. Widmo

W 1666 roku Isaac Newton udowodnił, że zwykłe białe światło jest mieszaniną promieni o różnych kolorach. „Przyciemniłem swój pokój” – pisał – „i zrobiłem bardzo mały otwór w okiennicy, żeby wpuścić światło słoneczne”. Na drodze promienia słonecznego naukowiec umieścił specjalne trójkątne szkło - pryzmat. Na przeciwległej ścianie zobaczył wielokolorowy pasek - widmo. Newton wyjaśnił to mówiąc, że pryzmat rozkłada białe światło na jego składowe kolory. Newton jako pierwszy odkrył, że promień słoneczny jest wielokolorowy.

Rainbow to najbardziej znane, najbardziej znane widmo. Kiedy pada deszcz, w powietrzu jest dużo kropel wody. Każda kropla deszczu pełni rolę malutkiego pryzmatu. Promienie słoneczne, które przechodzą przez krople deszczu, jak przez pryzmaty, załamują się w kroplach deszczu. W wyniku rozkładu promieni świetlnych pojawia się duże zakrzywione widmo - pasek kolorowych linii i odbija się po przeciwnej stronie nieba. Kiedy pada deszcz, w powietrzu jest dużo kropel wody. A ponieważ jest ich dużo, tęczę uzyskuje się na pół nieba.

Prześledźmy drogę wiązki przechodzącej przez kroplę. Po załamaniu na granicy kropli wiązka wchodzi w kroplę i dociera do przeciwległej granicy. Część wiązki po załamaniu opuszcza kroplę, część ponownie wchodzi do kropli do następnej granicy. Tutaj znowu część wiązki, załamana, pozostawia kroplę, a część część idzie przez kroplę i tak dalej. Każdy biały promień, załamany w kropli, rozkłada się na widmo, a z kropli wyłania się wiązka rozbieżnych kolorowych promieni.

W widmie słonecznym występuje siedem kolorów: czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo i fioletowy.

2. 4. Kolory tęczy

A teraz bardziej szczegółowo o kolorach widma słonecznego lub tęczy. Badania wykazały, że ludzkie oko rozróżnia 160 odcieni kolorów. Dzieje się tak, ponieważ nie ma wyraźnej granicy między kolorami, jeden kolor przechodzi w drugi poprzez wszystkie odcienie. Podstawowe kolory tęczy to czerwony, żółty i niebieski. Z nich możesz uzyskać wszystkie inne kolory tęczy. Kolory obserwowane w tęczy zmieniają się w tej samej kolejności, co w widmie uzyskanym przez przepuszczenie wiązki światła słonecznego przez pryzmat. W tym przypadku wewnętrzny (zwrócony w stronę powierzchni Ziemi) skrajny obszar tęczy jest pokolorowany na fioletowy, a region najbardziej oddalony jest zaznaczony na czerwono.

Czasami na niebie widoczne są aż 2, 3, 4 tęcze - jedna z nich jest bardzo jasna, druga bledsza. Oznacza to, że promień słońca dwukrotnie odbija się od kropli wody. Jednocześnie w innej tęczy kolory pasków układają się w odwrotnej kolejności – Górna częśćłuk jest fioletowy, a dolny czerwony. Drugie tęcze powstają w wyniku podwójnego odbicia światła słonecznego w kroplach deszczu.

Kolory tęczy: czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, niebieski, fioletowy. A także dużo odcieni między tymi kolorami, więc nie ma wyraźnego przejścia z jednego koloru na drugi. Kolory tęczy układają się w ścisłej kolejności. Aby lepiej zapamiętać ich sekwencję, ludzie wymyślili takie zdanie: „ Do każdy O hotnik ORAZ czy W nat, G de Z idzie F azan. Przy pierwszych literach słów i zapamiętaj kolory. Zewnętrzna krawędź łuku jest zwykle czerwona, podczas gdy wewnętrzna jest fioletowa.

Tęcza zawsze była postrzegana inaczej w różne okresy historia i in różne narody. Wyróżniał trzy podstawowe kolory, cztery i pięć, i tyle, ile chcesz. Australijski Tęczowy Wąż Aborygenów był sześciokolorowy. Trochę plemiona afrykańskie W tęczy widzą tylko dwa kolory - ciemny i jasny. Skąd więc wzięło się siedem kolorów tęczy? Jak wspomniałem wcześniej, tylko Newton wpadł na pomysł analizy światła. I najpierw naliczył pięć kolorów. Następnie, widząc inny kolor (pomarańczowy), uważał go za obsesję teologiczną (liczba 6 była dla niego diaboliczna), starając się stworzyć zgodność między liczbą kolorów widma a liczbą podstawowych tonów skali muzycznej. Newton dodał do sześciu wymienionych kolorów widma jeszcze jeden - indygo. Indygo to odmiana fioletu, skrzyżowanie ciemnoniebieskiego i fioletowego. Nazwa pochodzi od rośliny indygo, która rośnie w Indiach, z której wyekstrahowano odpowiedni barwnik, którym barwiono ubrania. Tak więc Newton został ojcem siedmiokolorowej tęczy.

Zakorzenił się podział widma na siedem kolorów, a w język angielski pojawiła się kolejna notatka - Richard Of York Gave Battle In Vain (In - dla niebieskiego indygo). Z czasem zapomnieli o indygo i było sześć kolorów. Amerykańskie dzieci uczą się sześciu podstawowych kolorów tęczy. Angielski (niemiecki, francuski, japoński). Ale to jeszcze trudniejsze. Oprócz różnicy w ilości kolorów jest jeszcze jeden problem – kolory nie są takie same. Japończycy, podobnie jak Brytyjczycy, są pewni, że w tęczy jest sześć kolorów. I chętnie je dla Ciebie nazwają: czerwony, pomarańczowy, żółty, niebieski, indygo i fioletowy. Gdzie się podziała zieleń? Nigdzie, to jest w język japoński po prostu nie. Japończycy, przepisując chińskie znaki, stracili zielony znak (in chiński on jest). Brytyjczycy zgodzą się z Japończykami co do liczby kwiatów, ale nie co do składu. Anglicy nie mają języka niebieski kolor. A jeśli nie ma słowa, to nie ma koloru. Amerykańska pomarańcza w żadnym wypadku nie jest naszą pomarańczą, a często jest bardziej czerwona (w naszym rozumieniu). Nawiasem mówiąc, w przypadku koloru włosów wręcz przeciwnie, czerwony to kolor czerwony.

2.5. Fantazyjne tęcze

W trakcie moich badań dowiedziałem się, że na ziemi są różne tęcze, ale najczęściej obserwuje się tęczę zwykłą. Wiadomo, że wiele innych zjawisk optycznych występuje z podobnych powodów lub wydaje się, że tak jest. Zastanów się, jakie są tęcze.

Księżycowy (noc)

Tęcze można również zobaczyć w nocy przy świetle księżyca. Łuk księżycowy (znany również jako łuk nocny) to tęcza zrodzona przez księżyc. Księżycowa tęcza jest stosunkowo bledsza niż zwykła. Dzieje się tak, ponieważ Księżyc odbija się od Słońca. mniej światła niż słońce świeci w ciągu dnia. Księżycowa tęcza jest widoczna z bardzo jasnym nocnym Słońcem - Księżycem. Nocą, gdy wysoko w ciemności, koniecznie ciemnej, wisi księżyc w pełni, koniecznie w pełni i jednocześnie naprzeciw księżyca pada deszcz może mieć szczęście zobaczyć nocną tęczę! I ona też wyda nam się biała. Chociaż w rzeczywistości jest wielokolorowy.

Mglista (biała) tęcza

Biała lub mglista tęcza to tęcza, która jest szerokim, błyszczącym białym łukiem. Mglista tęcza pojawia się, gdy promienie słoneczne oświetlają słabą mgłę, składającą się z bardzo małych kropelek wody. Dlaczego tęcza wydaje nam się biała? Chodzi o wielkość kropel, od których odbijają się promienie słoneczne. Rozmiary cząsteczek mgły są tak małe, że poszczególne kolorowe paski, w które załamuje się promień słońca, rozchodzą się na boki nie jak szeroki wielokolorowy wachlarz, ale jak ledwie otwarty. Kolory wydają się nakładać na siebie, a oko nie rozróżnia już kolorów, widzi jedynie bezbarwny łuk świetlny - białą tęczę. Mglista tęcza może pojawić się również w nocy podczas mgły, gdy księżyc świeci jasno na niebie. Mętna tęcza jest dość rzadkim zjawiskiem atmosferycznym.

odwrócona tęcza

Odwrócona tęcza to dość rzadkie zjawisko. . W przeciwieństwie do tradycyjnej tęczy „uśmiech na niebie” pojawia się na czystym niebie, bez chmur deszczowych. Promienie słońca powinny oświetlać pod pewnym kątem cienką, przypominającą mgłę zasłonę chmur na wysokości 7 - 8 tysięcy metrów. Na tej wysokości chmury cirrus składają się z maleńkich kryształków lodu. Światło słoneczne padające pod pewnym kątem na te kryształy rozkłada się na widmo i odbija się w atmosferze. Odwrócona tęcza jest znacznie jaśniejsza niż normalna tęcza, a kolory są odwrócone od fioletu do czerwieni. Ale gdy tylko kolejność kryształów zostanie zerwana, kolorowy efekt znika, a „uśmiech na niebie” znika.

Podwójna tęcza

Wiemy już, że tęcza na niebie wynika z tego, że promienie słoneczne przenikają przez krople deszczu, załamują się i odbijają po drugiej stronie nieba wielobarwnym łukiem. A czasami promień słońca może zbudować na niebie dwie, trzy, a nawet cztery tęcze naraz. Podwójną tęczę uzyskuje się, gdy wiązka światła dwukrotnie odbija się od wewnętrznej powierzchni kropli deszczu. Pierwsza tęcza, wewnętrzna, jest zawsze jaśniejsza niż druga, zewnętrzna, a kolory łuków drugiej tęczy są lustrzane i mniej jasne. Niebo między tęczami jest zawsze ciemniejsze niż reszta nieba. Obszar nieba między dwiema tęczami nazywany jest pasem Aleksandra. Widzenie podwójnej tęczy to dobry znak - to szczęście, spełnienie życzeń. Więc jeśli miałeś szczęście zobaczyć podwójną tęczę, tak jak ja, pospiesz się z życzeniem, a na pewno się spełni.

zimowa tęcza

Najbardziej niesamowitą rzeczą jest tęcza w zimie! To bardzo dziwne i niezwykłe. Trzeszczy mróz i nagle na bladoniebieskim niebie pojawia się tęcza. Zimową tęczę można zobaczyć tylko zimą, w czasie twardy mróz kiedy zimne Słońce świeci na bladoniebieskim niebie, a powietrze wypełnione jest małymi kryształkami lodu. Promienie słoneczne załamują się, przechodząc przez te kryształy, jak przez pryzmat i odbijają się w zimnym niebie wielokolorowym łukiem. Promień słońca przechodzi przez te kryształy, załamuje się jak w pryzmacie i odbija się w niebie piękną tęczą.

pierścień tęczy

Jak wyjaśniłem powyżej, sama tęcza jest okrągła. Ale widzimy tylko jego część w postaci łuku. Ale w pewnych okolicznościach można zobaczyć tęczę w kształcie pierścienia. Jest to możliwe tylko z wysoki pułap, na przykład z samolotu.

Dookołapozioma lub ognista tęcza

Okołopozioma lub ognista tęcza - powstaje, gdy światło słoneczne przechodzi przez lekkie chmury cirrus i pojawia się tylko wtedy, gdy słońce jest bardzo wysoko na niebie. Okazuje się, że tajemniczy niebiański „ogień” rodzi się z lodu! W końcu chmury cirrus znajdują się bardzo wysoko nad ziemią, gdzie o każdej porze roku jest bardzo zimno i dlatego składają się z płaskich kryształków lodu! Promienie słoneczne, przechodząc przez pionowe ściany kryształu lodu, załamują się i zapalają ognistą tęczę lub zaokrąglony poziomy łuk, jak nazywa się ognistą tęczę w nauce. Ognista tęcza jest zjawiskiem stosunkowo rzadkim i wyjątkowym.

Czerwony

Czerwona tęcza pojawia się na niebie dopiero o zachodzie słońca i jest ostatnim akordem wspólnej tęczy. Czasami jest niezwykle jasny i pozostaje widoczny nawet 5-10 minut po zachodzie słońca. O zachodzie słońca promienie przemieszczają się w powietrzu dłuższą drogą, a ponieważ współczynnik załamania wody dla światła o większej długości fali (czerwony) jest mniejszy niż dla światła o krótkiej długości fali (fioletowy), światło czerwone jest mniej odchylane przez załamanie. Gdy Słońce schodzi poniżej horyzontu, tęcza najpierw traci najkrótsze fioletowe fale, które natychmiast się rozpraszają. Potem znikają fale niebieskie, niebieskie, zielone i żółte. Pozostaje najtrwalszy - czerwony łuk.

3. Część praktyczna

3.1 Badania własne.

Tęczowe eksperymenty w domu

Przeprowadziłem kilka eksperymentów nad uzyskaniem tęczy za pomocą sztucznego źródła światła:

Doświadczenie #1: uzyskanie tęczy w domu za pomocą płyty CD.

Wyposażenie: CD, źródło światła - latarka.

Wziąłem płytę CD i "złapałem" nią światło latarki, kierując je na ścianę. Mam tęczę. (Załącznik nr 1, zdjęcia nr 1,2)

Doświadczenie #2: zdobycie tęczy w domu z lustrem, wodą i latarką.

Postęp doświadczenia:

Napełnił szklany pojemnik wodą;

Włożyła do wody przechylone lustro;

Skierowała światło latarki na zanurzoną w wodzie część lustra;

W wyniku załamania się wiązki w wodzie i jej odbicia od lustra na drzwiach szafki pojawiła się tęcza (załącznik nr 1, zdjęcia nr 3,4).

Doświadczenie #3 : Zdobądź tęczę w domu ze szklanym pryzmatem i latarką. Doświadczenie rozkładu światła na widmo, kiedy przez pryzmat przechodzi biała wiązka światła.

Aby to zrobić, wziąłem szklany brelok, skierowałem na niego biały promień światła z latarki i uzyskałem obraz tęczy na ścianie. Światło, które wydawało się białe, grało na ścianie wszystkimi kolorami tęczy. Te siedmiokolorowe, jasne tęczowe paski nazywane są widmem słonecznym. Powtórzyłem więc eksperyment Newtona, ale tylko ze sztucznym źródłem światła . (Załącznik nr 1, zdjęcia nr 5,6)

Wniosek : Możesz uzyskać tęczę w domu nawet przy sztucznym źródle światła.

Doświadczenie numer 4: otrzymujący biały kolor, dzięki połączeniu siedmiu kolorów widma, za pomocą siedmiokolorowego dysku i wiertła.

Jeśli światło składa się z siedmiu kolorów, to siedem kolorów powinno dawać biel. Białe kółko podzieliłem na 7 części i pokolorowałem w kolorach tęczy. Mój brat i ja naprawiliśmy wielokolorowe kółko na wiertarce. Włączając wiertarkę, zobaczyliśmy, że podczas obracania wielokolorowy dysk zmienił kolor i stał się biały (załącznik nr 1, zdjęcia nr 7,8,9).

Wniosek: Światło składa się z siedmiu kolorów.

Doświadczenie numer 5: uzyskanie tęczy z bańkami mydlanymi.

Przygotowałem roztwór mydła i wydmuchałem bańkę mydlaną. Na bańce pojawiła się tęcza. Światło przechodząc przez bańkę mydlaną załamuje się i rozpada na kolory, w wyniku czego pojawia się tęcza. Bańka mydlana jest pryzmatem. (Załącznik nr 1, zdjęcia nr 10,11)

Doświadczenie numer 6: uzyskanie tęczy w słoneczny dzień z wężem wypełnionym wodą.

Jeśli słońce świeci jasno, istnieje inny pewny sposób na zrobienie tęczy. Ale dla niego musisz wyjść na zewnątrz, wziąć wąż i podłączyć go do kranu. Teraz pozostaje uszczypnąć koniec węża, aby woda była drobno rozpylona, gdy wyjdzie z otworu węża, i skierować ją w górę na słońce. W rozpryskach wody zobaczymy tęczę. Tęczę można zobaczyć przy wodospadach, fontannach, na tle kurtyny kropel spryskiwanych przez maszynę do podlewania lub system nawadniania pola. (Załącznik nr 1, zdjęcie nr 12).

Wyniki

Podczas pracy nad tematem: „Jak pojawia się tęcza?”, osiągnąłem swój cel Praca badawcza. Teraz znam przyczynę pojawienia się tęczy i udało mi się stworzyć tęczę w domu. Postawiono hipotezę, że tęcza pojawia się w naturze tylko w słoneczny i deszczowy dzień okazał się błędny. Dowiedziałem się, że tęcza może pojawić się w księżycową noc (bez słońca), podczas mgły (bez deszczu), bez deszczu w słoneczny dzień (odwrócone i ogniste tęcze), a także zimą (bez deszczu) podczas mrozu. Oczywiście pojawienie się tęczy w słoneczny i deszczowy dzień zdarza się najczęściej, ale nie tylko. Dowiedziałem się, jaki jest związek między deszczem, słońcem i pojawieniem się tęczy. Myślę, że pomogłem rozwikłać tajemnicę promienia słonecznego i wyjaśniłem tęczę jako zjawisko naturalne. Doświadczeniem udowodniłem, że efekt tęczy można uzyskać w domu i o każdej porze roku. Wszystkie przydzielone zadania zostały wykonane. Teraz wiem, kiedy pojawia się tęcza i jak powstaje. Gdy chcesz podziwiać tęczę, mam nadzieję, że teraz tęczę możesz dostać w domu. Tęcza - niesamowite zjawisko natury, możemy powiedzieć cud natury, który nigdy nie przestanie nas zadziwiać.

5. Referencje

1. I.K. Belkin „Co to jest tęcza?”, Kvant. - 1984 - nr 12.

2. V.L. Bulat „Zjawiska optyczne w przyrodzie” - M .: Edukacja, 1974.

3. A. Bragin „O wszystkim na świecie”. Seria: Wielka encyklopedia dla dzieci.

4. Tak. Geguzin „Kto tworzy tęczę?” - Kwantowy, 1988

5. W.W. Mayer, RV Mayer „Sztuczna tęcza”. Kwantowy 1988 - Numer 6.

6. „Co to jest? Kto to? - encyklopedia dziecięca, komp. V.S. Shergin, A.I. Yuriev. - M.: AST, 2007.

7. E. Permyak ” magiczna tęcza”, 2008 Izd.Eksmo

8. Źródła internetowe.

Wniosek nr 1

Doświadczenie #1

Zdjęcie nr 1 Zdjęcie nr 2

Doświadczenie #2

Zdjęcie #4

Zdjęcie #3

Doświadczenie #3

Zdjęcie #5 Zdjęcie #6

Doświadczenie nr 4

Zdjęcie #7 Zdjęcie #8 Zdjęcie #9

Doświadczenie nr 5

Zdjęcie #10 Zdjęcie #11

Doświadczenie nr 6

Ludzie od niepamiętnych czasów próbowali wyjaśnić naturę tęczy. Mieszkańcy Starożytna Rosja wierzyli, że wielokolorowe pasy na niebie są lśniącym rockerem, za pomocą którego Łada Perunitsa czerpie wodę z oceanu morskiego, aby następnie nawadniać nią pola i pola. Śledzono inną wersję amerykańscy Indianie którzy byli pewni, że tęcza jest drabiną prowadzącą do innego świata. Cóż, surowi Skandynawowie utożsamiali niebiański łuk z mostem, na którym dzień i noc czuwa strażnik bogów Heimdall.

AiF.ru opowiada, jak wyjaśnia powstawanie tego naturalnego zjawiska nowoczesna nauka, a także dzieli się sekretami, jak samemu zostać strażnikiem tęczy.

Dlaczego pojawia się tęcza?

Aby zrozumieć, dlaczego pojawia się tęcza, musisz pamiętać, czym jest promień światła. Z kursu fizyka w szkole wiadomo, że składa się z lecących z dużą prędkością cząstek - odcinków fali elektromagnetycznej. Fale krótkie i długie różnią się kolorem, ale wszystkie razem w jednym strumieniu są odbierane przez ludzkie oko jako światło białe.

I dopiero gdy promień światła „uderzy” w przezroczystą barierę – kroplę wody lub szklankę – rozpada się na różne kolory.

Najkrótsze czerwone fale elektromagnetyczne mają najmniej energii, więc odchylają się mniej niż inne. Przeciwnie, najdłuższe fioletowe długości fal odbiegają bardziej niż inne. W ten sposób, większość kolory tęczy znajdują się między czerwoną i fioletową linią.

Ludzkie oko rozróżnia siedem kolorów - czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo i fioletowy. Należy jednak pamiętać, że w rzeczywistości kolory płynnie przechodzą w siebie poprzez wiele odcieni pośrednich.

Wnętrze białej tęczy może być lekko fioletowe, a na zewnątrz nieco pomarańczowe.

Jak i gdzie pojawia się ognista tęcza?

Ognista tęcza. Zdjęcie: www.globallookpress.com

Ognista tęcza pojawia się głównie w okolicy chmur cirrus: małe kawałki lodu odbijają padające światło i dosłownie „podpalają” chmury, malując je na różne kolory.

Czy widzisz tęczę w nocy?

Tak to mozliwe. Światło księżyca, odbite od drobinek wody z deszczu lub wodospadu, tworzy w nocy nieodróżnialne dla oka spektrum barw, które ze względu na właściwości wydaje się białe. ludzka wizja w złych warunkach oświetleniowych. Tę tęczę najlepiej widać podczas pełni księżyca.

Księżycowa tęcza. Zdjęcie: Shutterstock.com / Muskoka Zdjęcia stockowe

Jak zrobić tęczę własnymi rękami?

Będziesz potrzebować: szkło, woda, kartka papieru.

Co robić:

1. Umieść fasetowaną szklankę wypełnioną wodą do okna, z którego świeci słońce.

2. Połóż kartkę papieru na podłodze w pobliżu okna, aby padało na nią światło.

3. Zwilż okno gorącą wodą.

4. Zmień położenie szkła i kartki papieru, aż tęcza będzie widoczna.

Będziesz potrzebować: wąż z wodą.

Co robić:

1. Weź wąż z bieżącą wodą i lekko uszczypnij jego „szyjkę”, aby pojawiły się rozpryski.

3. Przyjrzyj się uważnie i zobacz tęczę w plamach.

Jak zapamiętać kolory tęczy?

Istnieją specjalne frazy, które pomagają zapamiętać kolejność kolorów tęczy. Pierwsza litera każdego słowa odpowiada pierwszej literze koloru tęczowego paska - czerwonego, pomarańczowego, żółtego, zielonego, niebieskiego, indygo, fioletowego.

Każdy myśliwy chce wiedzieć, gdzie siedzi bażant.

Kiedyś dzwonnik Jacques złamał głową latarnię.

Kret do owcy, żyrafa, królik pogłaskał stare koszulki.

Każdy projektant chce wiedzieć, skąd pobrać photoshop.

Kto czuje okrutny dźwięk gongu odporności na nieszczęście?

Jak przewidzieć pogodę z tęczy?

Jeśli widmo tęczy jest zdominowane przez czerwień, trzeba poczekać na silny wiatr.

Deszczowa pogoda w nadchodzących dniach będzie, jeśli zobaczysz podwójną lub potrójną tęczę.

Wysoka tęcza oznacza, że pogoda będzie pogodna, a niska oznacza, że będzie deszczowo.

Jeśli więcej Zielony kolor- będą deszcze, żółty - dobra pogoda, czerwony - wiatr i susza.

Tęcza w zimie to rzadkość, sygnalizuje zbliżający się mróz lub śnieg.

tęcza wzdłuż rzeki ulewa i w poprzek - do dobrej pogody.

Pojawienie się tęczy w sobotę zapowiada deszczowy przyszły tydzień.

Według Biblii tęcza jest symbolem Bożej obietnicy dla ludzkości, aby nigdy więcej się nie urządziła. Rzeczywiście, często tęcza jest dowodem na to, że gdzieś w pobliżu padało. Z reguły tęczę widzimy przy słonecznej pogodzie, kiedy jest chmury deszczowe(zwykle cumulonimbus). Aby dowiedzieć się, czym jest tęcza, w tym artykule omówimy jej dwa składniki: światło słoneczne i krople deszczu.

Tęcze pierwotne i wtórne.

Dlaczego i gdzie pojawiają się tęcze?

Światło słoneczne to mieszanka kolorów. Kiedy promienie światła przechodzą przez szklany pryzmat, niektóre z nich są bardziej wygięte i załamane niż inne. Światło opuszczające pryzmat rozchodzi się na ciągłe pasmo kolorów zwane widmem. Kolory przechodzą od najmniej zakrzywionej czerwieni, poprzez pomarańcz, żółć, zieleń i niebieski, aż do fioletu. Najbardziej zakrzywiony jest kolor fioletowy.

Światło słoneczne przechodzące przez krople wody jest załamywane w taki sam sposób, jak światło słoneczne przechodzące przez pryzmat. To tworzy atmosferyczne widmo słoneczne na niebie, które nazywamy tęczą.

Krótko mówiąc, tęcza to grupa półkolistych łuków koloru, która pojawia się jako ogromny łuk na niebie. Tęcze często widuje się po deszczu. Tworzą się, gdy światło słoneczne przebija się przez chmury deszczowe. Krople deszczu działają jak miniaturowe pryzmaty, załamując lub rozbijając światło słoneczne na różne kolory, a także odbijając je, tworząc widmo.

Sztuczną tęczę z łatwością stworzymy w domu za pomocą węża ogrodowego. Wystarczy stanąć plecami do słońca i wyregulować nawadnianie węża na drobny strumień, tworząc w ten sposób wodny „pył”. Tęcza widać również przed miejscem, w którym spada strumień wodospadu.

Tęcza nad Wodospadami Wiktorii (na granicy Zambii i Zimbabwe)

Jeśli jest tylko jedna tęcza, lub jeśli jest to główna tęcza, to taka tęcza zawsze ma czerwony kolor na zewnątrz (góra) łuku i niebieski z w środku. Zazwyczaj promień tęczy wynosi około jednej czwartej widocznego nieba, czyli 42 stopnie. Kiedy w pobliżu pada deszcz, musisz patrzeć na tę część nieba, która znajduje się naprzeciwko słońca pod kątem 42 stopni w stosunku do naszego cienia; W tym miejscu powinna pojawić się tęcza.

Czasami wokół głównej tęczy można zobaczyć inną, mniej jasną tęczę. Jest to tęcza wtórna, która jest tworzona przez światło odbite dwukrotnie od kropli. W tęczy wtórnej kolejność kolorów jest „odwrócona” - czerwony jest wewnątrz, fioletowy na zewnątrz. Tęcza wtórna tworzy się pod kątem 50-53° względem naszego cienia. Obszar między dwiema tęczami wydaje się stosunkowo ciemny, ponieważ brakuje w nim zarówno pojedynczych, jak i podwójnie odbitych promieni. Tęcza wtórna jest słabsza niż pierwotna i zwykle znika szybciej.

Istnieją nawet dowody na istnienie trzeciej lub trzeciorzędowej tęczy, ale takie zjawisko uważa się za niezwykle rzadkie. Kilku obserwatorów zgłosiło również, że widzieli czworokątne tęcze, w których przyćmiony łuk zewnętrzny miał pofalowany i pulsujący wygląd.

Kto pierwszy zdefiniował, czym jest tęcza?

Nie możemy powiedzieć z absolutną pewnością, kto jako pierwszy podał prawidłowe wyjaśnienie, czym jest tęcza. Zwykle prymat ma Francuz René Descartes (1596-1650), filozof i pisarz, który systematycznie rozważał tę kwestię w aneksie do swojego słynna praca„Dyskurs o metodzie” w 1637 r.

Kartezjusz rzekomo dokonał dokładnego obliczenia ścieżek, którymi promienie światła przeszły w różnych punktach szklanej kuli wypełnionej wodą (imitacja kropli deszczu), określając w ten sposób kąty ich załamania. Było to rozwiązanie problemu matematycznego, który umykał naukowcom przez dwa tysiące lat i był kluczem do wyjaśnienia, czym jest tęcza.

Ale zauważ, że Kartezjusz tylko „przypuszczalnie” dokonał tego obliczenia. Jak się okazało, Willebrord Snell, holenderski astronom i matematyk, odkrył prawo matematyczne załamanie światła 16 lat przed rozprawą kartezjańską na ten temat. Snell nie był jednak w stanie opublikować swojego dzieła i zmarł w 1626 roku. Następnie, około 80 lat po odkryciu notatek Snella, pojawiły się kontrowersje, że Kartezjusz jakoś zobaczył rękopisy Snella i przekazał zawarte w nich wnioski jako własne.

W rezultacie na Zachodzie, zwłaszcza w krajach anglojęzycznych, prawo załamania światła stało się znane jako prawo Snella, a we Francji jako prawo Kartezjusza.

Tak więc, chociaż Kartezjusz wyjaśnił, czym jest tęcza, tak naprawdę nie mógł tego zrobić bez dokładnych obliczeń załamania światła. Ale do kogo dokładnie, Kartezjusz czy Snell, należy ta część pracy, nigdy się nie dowiemy.

Gdzie i kiedy możesz zobaczyć tęczę?

Żeglarze wiedzą, że tęczę można wykorzystać do przewidywania pogody. Ogólnie rzecz biorąc, deszcze i burze przemieszczają się z zachodu na wschód, dlatego żeglarze kierują się starym omenem:

Tęcza rano - deszcz; tęcza wieczorem - dobra pogoda.

Rano słońce jest na wschodzie, a żeby zobaczyć tęczę, musimy skierować się na zachód, gdzie pada deszcz. Ponieważ deszcze zwykle padają z zachodu, poranna tęcza może nas przed tym ostrzec. Późnym wieczorem w zachodniej części nieba świeci słońce. Po tym, jak deszcz lub burza z piorunami już przeminie lub minie nas, zwykle cofa się na wschód, gdzie zobaczymy tęczę.

A ponieważ burze są częstsze późnym popołudniem niż wczesnym rankiem, tęcze są znacznie częstsze wieczorem. Z tego powodu pojawienie się tęczy zwykle kojarzy się z początkiem lepszej pogody.

Gdy słońce zachodzi lub wschodzi, widać pełny łuk tęczy. Jeśli słońce jest nad horyzontem co najmniej 42 stopnie, nie będziemy mogli zobaczyć tęczy, ponieważ będzie ona znajdować się poniżej horyzontu. Zaciśnięta pięść trzymana na wyciągnięcie ręki ma około 10 stopni; więc jeśli słońce jest "cztery pięści" nad horyzontem, nie zobaczymy tęczy. Jedyny sposób na zobaczenie tęczy w tym czasie będzie z samolotu lub z góry. wysoka góra. Samoloty zapewnią najlepszą okazję, aby zobaczyć całą tęczę w 360 stopniach rzutowaną na ziemię, ale widok jest tak rzadki, że niewielu ma szczęście go zobaczyć.

Ludzie od dawna zastanawiali się nad naturą tego najpiękniejszego zjawiska przyrodniczego. Ludzkość kojarzyła tęczę z wieloma wierzeniami i legendami. W starożytna mitologia grecka, na przykład tęcza to droga między niebem a ziemią, po której wędrował posłaniec między światem bogów a światem ludzi, Irida. W Chinach wierzono, że tęcza jest niebiańskim smokiem, połączeniem Nieba i Ziemi. W słowiańskich mitach i legendach tęczę uważano za magiczny niebiański most zrzucony z nieba na ziemię, drogę, po której zstępują z nieba aniołowie, aby czerpać wodę z rzek. Wlewają tę wodę do chmur, a stamtąd spada jako życiodajny deszcz.

Przesądni ludzie wierzyli, że tęcza to zły znak. Wierzyli, że dusze zmarłych przechodzą w inny świat na tęczy, a jeśli pojawiła się tęcza, oznacza to czyjąś nieuchronną śmierć.

W wielu pojawia się również tęcza ludowe wróżby związane z prognozowaniem pogody. Na przykład tęcza wysoka i stroma zwiastuje dobra pogoda, a niski i płaski - zły.

Skąd pochodzi tęcza?

Należy pamiętać, że tęcze można obserwować tylko przed lub po deszczu. I tylko wtedy, gdy słońce przebije się przez chmury w tym samym czasie, co deszcz. Co się dzieje? Promienie słońca przechodzą przez krople deszczu. A każda taka kropelka działa jak pryzmat. Oznacza to, że rozkłada białe światło Słońca na jego składniki - promienie czerwonego, pomarańczowego, żółtego, zielonego, niebieskiego, indygo i fioletu. Ponadto kropelki w różny sposób odbijają światło o różnych barwach, w wyniku czego białe światło rozkłada się na wielobarwną wstęgę, tzw. widmo.

Załamanie światła podczas przechodzenia przez pryzmat.
Zwróć uwagę, że promienie o różnych kolorach wychodzą z pryzmatu pod różnymi kątami.

Tęcza to ogromne zakrzywione widmo. Dla obserwatora na ziemi tęcza zwykle wygląda jak łuk - część koła, a im wyższy obserwator, tym pełniejsza tęcza. Z góry lub z samolotu możesz również zobaczyć pełne koło! Dlaczego tęcza ma kształt łuku?

Tęczę można zobaczyć tylko wtedy, gdy znajdujesz się bezpośrednio między słońcem (powinno być za tobą) a deszczem (powinien być przed tobą). W przeciwnym razie nie zobaczysz tęczy!

Czasami wokół pierwszej można zobaczyć inną, mniej jasną tęczę. Jest to wtórna tęcza, w której światło odbija się dwukrotnie w kropli. W tęczy wtórnej „odwrócona” kolejność kolorów jest fioletowa na zewnątrz i czerwona wewnątrz:

Aby zapamiętać sekwencję kolorów w tęczy (lub widmie), istnieją specjalne proste frazy - w nich pierwsze litery odpowiadają pierwszym literom nazw kolorów:

Jak kiedyś Zhak-Z vonar Head C złamał Lantern.
Do każdy O hotnik ORAZ czy W nat G de Z idzie F azan

Zapamiętaj je - w każdej chwili możesz łatwo narysować tęczę!

(!) Pierwszym, który wyjaśnił naturę tęczy, był Arystoteles. Stwierdził, że „tęcza jest zjawiskiem optycznym, a nie obiektem materialnym”.

Jak często widzimy tęcze po deszczu? Ten kolorowy spektakl nie pozostawia nikogo obojętnym! Ale kiedy zobaczyłem tęczę w pluskach fontanny, a potem na ścianie po przekątnej od lustra, pomyślałem, jaki jest powód jej pojawienia się, jeśli nie deszcz i woda? Zwracając się do nauczyciela o pomoc, dowiedziałem się, że przyczyną tęczy jest zjawisko rozproszenia, dowiedziałem się, kto ją pierwszy raz badał, zrozumiałem, co to jest.

Tęcza jest jedną z najpiękniejszych Zjawiska naturalne co rzadko pozostawia nikogo obojętnym. Kiedyś ludzie uważali tęczę za znak Boga. I nie jest to zaskakujące, ponieważ pojawia się dosłownie z niczego, a także tajemniczo znika.

Co wiemy o tęczy?

Kolory tęczy są zawsze ułożone w tej samej kolejności od góry do dołu: czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo i fioletowy (pamiętaj z dzieciństwa o kolejności kolorów tęczy – Every Hunter Wants to Know Gdzie siedzi bażant lub jak kiedyś Jean Bell Ringer zepsuł niebieską lampę?).

Najjaśniejszy pasek jest czerwony. Każdy następny kolor jest bledszy od poprzedniego. Fiolet na ogół trudno odróżnić na tle nieba.

Jakie są części składowe tęczy? To kropelki wody w powietrzu, promienie słoneczne i obserwator, który widzi tęczę. W tym przypadku należy przestrzegać całego rytuału: słońce nie tylko oświetla deszcz, ale musi być nisko nad horyzontem, a obserwator musi stać między deszczem a słońcem - plecami do słońca, twarzą do deszczu . W tej chwili widzi tęczę. Jak to się stało?

Promień słońca oświetla kroplę deszczu. Wnikając w kroplę, wiązka jest lekko załamana. Jak wiadomo, promienie o różnych kolorach są załamywane na różne sposoby, to znaczy wewnątrz kropli biały promień rozpada się na swoje składowe kolory. To jest zjawisko dyspersji. Po przejściu kropli światło odbija się od jej ściany, jak od lustra. Odbite kolorowe promienie kierują się w przeciwnym kierunku, załamując się jeszcze silniej. Całe widmo tęczy opuszcza kroplę z tej samej strony, z której wpadł do niej promień słońca.

Światło słoneczne wpadało do kropli od strony obserwatora. Teraz ten promień, rozłożony na widmo kolorów, wraca do niego. Człowiek widzi ogromną kolorową tęczę rozpostartą na niebie - światło załamane i odbite przez miliardy kropel deszczu.

Podwójna tęcza

Rzadko można zobaczyć na niebie dwie tęcze jednocześnie. Z reguły druga tęcza jest mniej widoczna, czasem ledwo zauważalna. Kolory w takiej tęczy są odwrócone, to znaczy fioletowy jest na pierwszym miejscu. Jego wygląd tłumaczy się wielokrotnym odbiciem promieni świetlnych wewnątrz kropli.

Zjawisko tęczy możemy zaobserwować również, gdy światło załamuje się od kropelek mgły lub parowania z powierzchni morza, a w mieście – przy fontannie.

Doświadczenie

Tęczę można również zobaczyć z kroplą wody.
Zasadź kroplę wody na patyku lub źdźble trawy. Stań plecami do słońca lub innego jasnego źródła światła. Kiedy promienie światła tworzą kąt około 42 stopni z kierunkiem oczu, przezroczysta kropla nagle rozbłyśnie niezwykle czystym kolorem!
Co?
Ktokolwiek!
Jeśli kropla zostanie ostrożnie przesunięta po łuku koła, zobaczysz wszystkie kolory tęczy!

zjawisko dyspersji- rozkład światła białego na widmo (według barw tęczy) - odkrył i zbadał I. Newton. Zjawisko to wskazuje na złożoną kompozycję światła białego. Poszedłem do London Science Museum na przedstawienie poświęcone Sir Isaacowi Newtonowi. Zanurzywszy się w atmosferę XVII wieku, „odwiedziwszy” laboratorium naukowca (nawet na scenie), poczułem się jak przyrodnik.
Zajrzyj do Muzeum Nauki, dowiedz się więcej o odkryciach dokonanych przez Newtona, klikając poniższe linki.

Zadanie

Odpowiadać : okazuje się, że tęcza jest widoczna tylko wtedy, gdy wysokość słońca nad horyzontem nie przekracza 42 stopni. 22 czerwca w południe słońce jest wyżej na niebie i nie sposób zobaczyć tęczy.

Przyjrzyjmy się eksperymentowi, który wyjaśnia zjawisko dyspersji i złożoną kompozycję światła białego.

Właściwości falowe światła. Dyspersja.

Interesujący fakt

Z powierzchni ziemi tęcza zwykle wygląda jak część koła, ale z samolotu może to być również całe koło!

Ciekawe optyczne zjawiska fizyczne: http://class-fizika.narod.ru/w25.htm

Z niektórymi zjawiskami optycznymi można zapoznać się klikając na link do jednej ze stron naszego encyklopedia szkolna z matematyki i fizyki „Algorytm sukcesu”.

Wniosek

Zjawisko rozproszenia światła, które wyjaśnia przyczyny pojawienia się tęczy, pozwoliło mi zrozumieć, dlaczego białe światło maluje otaczający nas świat wielobarwnymi kolorami. Niektóre przezroczyste obiekty postrzegamy jako czerwone, inne jako opalizujące. różne kolory. A wszystko dzięki złożonej naturze światła białego, dzięki temu, że ciała różnie odbijają, załamują i pochłaniają światło o różnych długościach fal. Dlatego błyszczą i mienią się w światło słoneczne zwykły kawałek przezroczystego szkła i diament.

W ten sposób udowodniliśmy, że tęczę widzimy dzięki szczególnym właściwościom fal świetlnych i jak wiele innych zjawisk optycznych w przyrodzie, ma ona swoje ciekawe wyjaśnienie.