Однажды ваш ребенок пришел в восторг от увиденной радуги? Она была словно проявленное волшебство! Но догадывается ли он о том, что может сделать радугу сам прямо у себя дома? Проведя этот веселый и красочный эксперимент, ребенок будет приятно удивлен тем, как легко и просто творить подобное волшебство. Достаточно использовать лишь несколько обычных бытовых предметов… и природа этого красочного атмосферного явления станет ему ближе и понятнее.
Что вам для этого понадобится:
- стакан воды (примерно на три четверти полный);
- белая бумага;
- солнечный день.
Порядок действий:
1. Наполните стакан водой примерно на три четверти и возьмите лист белой бумаги.
2. Затем попросите ребенка поднести их к окну. Можно также пойти в другое место, где тоже есть солнечный свет.
4. Обратите внимание ребенка на то, как солнечный свет проходит через стакан воды, преломляется (изгибается) и образует разноцветное изображение на листе бумаги. Ну как? Получилось?
5. А теперь предложите ребенку продолжить эксперимент. Пусть он попробует держать стакан воды на разных расстояниях от бумаги и под разными углами к ней. Какие получились результаты? Эффект изменился?
Что происходит?
И хоть обычно мы видим радугу в небе в виде цветной дуги, она может образовываться и в других местах. Возможно, вам приходилось видеть радугу в фонтане или в дымке водопада. А, выполнив этот эксперимент, вам удалось получить собственную маленькую радугу прямо у себя дома.
Радуга образуется, так как солнечный свет преломляется (изгибается), проходя через капли дождя. То же самое случается, когда солнечный свет проходит через стакан воды. Он преломляется, разделяясь на красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый цвета. Эти цвета называются цветами спектра.
Самое интересное в том, что когда луч света только стремился к стакану с водой и все цвета спектра были собраны вместе, луч был белым. И только лишь проходя через прозрачную преграду (капли воды или стекло), он из белого распался на семь разных цветов.
Но почему же он распался? А все потому, что свет состоит из разных по длине электромагнитных волн. Самые короткие волны имеют красный цвет, у них меньше всего энергии и поэтому они преломляются меньше. А вот самые длинные волны – фиолетовые, соответственно, у них много энергии и преломляются они больше. Можно заметить, что эти цвета, как правило, находятся по разным краям радуги. Остальные цвета имеют промежуточное значение длины волны и располагаются посередине.
Цель исследования: определить, какая существует связь между дождём, солнцем и появлением радуги, можно ли получить радугу в домашних условиях. Объект исследования: природное явление РАДУГА. Предмет исследования: происхождение радуги. Проблема исследования: как создать радугу в домашних условиях; как появляется радуга и почему она разноцветная; как создать белый цвет из цветных составляющих.
Повторить опыт Ньютона может каждый школьник. Повторил этот опыт и я, но с искусственным источником света. Наблюдение разложения света в спектр при прохождении его сквозь призму мы наблюдали дома, используя призму и проектор. Для этого мы поймали призмой белый луч и получили изображение радуги на стене. Свет, который казался белым, играл на стене всеми цветами радуги. Так мы проникли в тайну луча, в которую более 300 лет назад проник знаменитый английский учёный.
КАК ПОЯВЛЯЕТСЯ РАДУГА? Во время дождя в воздухе находится огромное количество водяных капель. Каждая капелька выполняет роль крохотной призмы, а поскольку их очень много, то и радуга получается в полнеба. Вот кто оказывается строит разноцветные ворота в небе быстро и красиво! Луч солнца и дождевые капли. Все радуги это солнечный свет, который проходит через дождевые капли, как сквозь призмы, преломляется и отражается на противоположной стороне неба.
ОПЫТ «СОЗДАНИЕ РАДУГИ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ» Чтобы убедиться в том, что белый цвет состоит из семи цветов и радугу можно получить искусственным путём, мы провели опыт. Нам понадобился: фонарик, ёмкость для воды, плоское зеркало, белый картон и вода. Ход опыта: Наполнили лоток водой Поставили зеркало с наклоном. Направили свет фонарика на погружённую в воду часть зеркала. Чтобы поймать отражённые (или преломлённые) лучи, поставили картон перед зеркалом.
В РЕЗУЛЬТАТЕ НА КАРТОНКЕ ПОЯВИЛОСЬ ОТРАЖЕНИЕ ВСЕХ ЦВЕТОВ РАДУГИ, МЫ СМОГЛИ ПОЛУЧИТЬ РАДУГУ В «ДОМАШНИХ» УСЛОВИЯХ. Вывод: пучок света, отражённый зеркалом на выходе из воды, преломляется. Цвета, составляющие белый цвет, имеют разные углы преломления, поэтому они падают в разные точки и становятся видимыми.
ОПЫТ «КАК ПОЛУЧИТЬ БЕЛЫЙ ЦВЕТ ИЗ ЦВЕТНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ?» Точно так же как, мы разложили белый цвет на составляющие, можно из цветных составляющих получить обратно белый цвет. Если с одной стороны призмы разместить семь цветных источников света под соответствующими углами, на выходе из нее мы получим луч белого цвета.
Самостоятельно проделать такой опыт трудно, но есть другой способ. Если взять белый круг и раскрасить его в семь цветов радуги, а потом насадить этот круг на ось. И начать быстро его вращать, место цветного круга, мы увидим белый. Это происходит из-за инерционности человеческого зрения. Глаз не может на быстро вращающемся круге видеть каждый цвет по отдельности и для него все они сливаются в один белый цвет.
ЗАКЛЮЧЕНИЕЗАКЛЮЧЕНИЕ В результате проделанной работы мы убедились, что призма умеет превращать белый луч в семицветный, радужный. Выяснили, что капли дождя и кристаллы льда могут разделить белый цвет на семь цветов, поэтому наблюдать радугу можно и осенью, и летом, и весной, и зимой. Но есть условия, при которых такое удивительное явление природы можно увидеть. Мы познакомились со способами получения радуги в «домашних условиях», создание белого цвета из цветных составляющих.
ЛИТЕРАТУРА 1. Белкин И. К. Что такое радуга? – «Квант»1984 г. 2. Булат В. Л. Оптические явления в природе. М.: Просвещение, 1974 г. 3. Гегузин Я. Е. «Кто творит радугу?» – Квант 1988 г. 4. Майер В. В., Майер Р. В. «Искусственная радуга» – Квант 1988 г. 5. « Я познаю мир». Детская энциклопедия. Физика О.Г. Хинн - М, ООО 6. Брагин А. Обо всем на свете. Серия: Большая детская энциклопедия. Издательство: Аст, Детская энциклопедия "Я ПОЗНАЮ МИР". АСТ – ЛТД» 1998
Отчего же появляется такая красивая, да еще цветная картина в воздухе? Ответ на этот вопрос мы искали в энциклопедиях. Вот, что мы узнали. Увидеть радугу можно, только если солнце и дождевая завеса расположены на противоположных частях неба, а вы стоите спиной к солнцу. Явление подобное радуге можно наблюдать в брызгах фонтанов, водопадов.
Рассмотрим цвета радуги. Цветные полосы отличаются по яркости, но их последовательность всегда одинакова - у каждого цвета свое строго закрепленное за ним место. Чем крупнее дождевые капли, тем ярче радуга. Если капли мелкие, радуга кажется бледной, еле заметной. Последовательность цветов в радуге легко запомнить, если выучить фразу: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан». В этой фразе первая буква каждого слова - такая же, как и первая буква названия цвета! Каждый (Красный) Охотник (Оранжевый) Желает (Желтый) Знать (Зеленый), Где (Голубой) Сидит (Синий) Фазан (Фиолетовый).
Получение радуги в домашних условиях
Чтобы доказать, что радугу можно получить в домашних условиях, мы провели несколько опытов.
Опыт первый
Оборудование: мыльный раствор, полая трубка.
Мы надули мыльный пузырь. Повернули его так, чтобы на поверхность падали солнечные лучи. Шар “заиграл” всеми цветами радуги. Опыт получился. Он очень прост в исполнении.
Опыт второй
Оборудование: таз, до краев наполненный водой; зеркальце, установленное в воде под углом; источник света (солнце или настольная лампа).
В солнечный день поставили около окна таз с водой и опустили в него зеркало. Зеркальцем «поймали» луч света, в результате преломления луча в воде и его отражения от зеркала на стене или на потолке возникла радуга.
Опыт третий
Оборудование: тарелка с водой, лак для ногтей, зубочистка.
Капнули в воду каплю лака. На поверхности воды образовалась тонкая пленка. Ее аккуратно сняли при помощи зубочистки. Пленка лака играет всеми цветами, напоминая крылья стрекозы. Опыт не требует сложного оборудования, в этом его достоинство. Но чтобы увидеть хорошую радугу, нужно, чтобы пленка была довольно большого размера.
Глава 3. Можно ли нарисовать радугу тремя цветами?
Если так задан вопрос, значит можно. Осталось попробовать на бумаге.
Взял бумагу для рисования
Взял акварельные краски (многоцветные)
Попробовал некоторые краски смешивать.
Сразу чёрную и коричневую краску убрал в сторону, так как они слишком темные. Долго смешивал разные цвета. Поинтересовался в библиотеке, и понял, что нужны жёлтая, синяя, красная краска. Смешивая эти цвета поочередно, у меня получилась радуга.
Заключение
Радуга – удивительное природное явление, которое никого не оставляет равнодушным, вызывает радость, восторг, восхищение. Теперь мы знаем, как можно улучшить свое настроение. Для этого нужно создать свою “домашнюю” радугу. И это можно сделать в любое время.
Работая над данной темой, мы изучили литературу, провели эксперименты.
Практическая ценность работы состоит в том, что полученные материалы могут быть использованы учителями и воспитателями детских садов при проведении уроков и занятий по ознакомлению с окружающим миром.
Секреты разноцветной дуги
Существует поверье, будто у подножия радуги можно найти сокровище. Вид разноцветного полукруга в небе вызывает у людей приятные, и даже мистические чувства, желание ею любоваться. Но все ли мы знаем о радуге? Рассмотрим малоизвестные внешние свойства этого явления, а то и совсем неизвестные.
Радугу наблюдают в атмосферных тучах, дождевых завесах, тумане, водопадах, фонтанах и других местах, где существует толща водяных капель, которые зависли в воздухе или находятся в состоянии падения. Эффективное наблюдение проводится с 9-00 до 18-00 в разные времена года, но обязательно в солнечную погоду.
Радуг бывает две: первая и вторая, которые имеют вид концентрических колец (кругов) или их фрагментов (дуг), и порой сопровождаются явлениями, описанными в литературе как нимб и глория. При определенных условиях можно одновременно наблюдать три явления: нимб, глорию и две радуги. Можно найти оптимальное местонахождение между водопадом и Солнцем и наблюдать эти явления одновременно многократно.
Часто можно наблюдать радугу вечером, когда Солнце уже коснулось горизонта, и реже – утром. Немногие обращают внимание на то, что плоскость радуги в это время наклонена к наблюдателю и кажется, что солнечный луч перпендикулярен к плоскости радуги. Солнечный диск в этот момент находится за головой наблюдателя или ниже головы. Интересно, что когда однажды узкая туча на горизонте закрыла край солнечного диска, часть дуги радуги исчезла.
Радуга – оптическое явление в атмосфере, которая имеет вид разноцветной дуги на фоне неба. Наблюдается в тех случаях, когда солнечные лучи освещают завесу дождя на противоположной Солнцу стороне неба. Центр радуги находится в направлении прямой, которая проходит через солнечный диск и глаз наблюдателя, то есть в точке, противоположной Солнцу.
Дуга радуги представляет собой часть круга, описанного вокруг этой точки радиусом 42 град. Последовательность цветов в ней такая же, как в солнечном спектре, при этом чаще всего по внешнему краю расположенный красный цвет, а по внутреннему – фиолетовый. Со стороны внутреннего края порой бывают видимы вторичные цветные дуги, которые находятся рядом с главной дугой. Когда Солнце на горизонте, радуга имеет вид полукруга, с повышением Солнца внутренняя часть дуги радуги уменьшается, а при высоте Солнца в 42 град радуга исчезает. Явление, подобное радуге, можно наблюдать в брызгах фонтанов, водопадов. Возможно появление лунной радуги и от искусственного источника света. Нередко наблюдается вторая радуга с угловым радиусом 52 град и обратным расположением цветов.
Первая теория радуги была дана Декартом в 1637 году. Более точная теория была выполнена в 1836 году английским астрономом Джоном Эре и в конце XIX века развита австрийским геофизиком И. Г. Пертером. Эта теория базируется на расчете явлений дифракции и интерференции, которые сопровождают встречу солнечного луча с решеткой, образующей водяные капли.
Подобное объяснение радуги перешло во множество изданий, в том числе и в школьные учебники, и никто не подвергает сомнению данное утверждение. На тему радуги и других световых атмосферных явлений написано много популярных статей. Поэтому в свое время была сделана попытка обобщения всей информации на эту тему для создания своего рода отправной точки для изучения и последующих исследований оптических явлений в атмосфере.
Г. Миннартом в 1958 г. была написана книга «Свет и цвет в природе», которая объединила все существующие теории на тему радуги. В дальнейшем было написано много популярных и научных книг на эту тему, но, ни одна из них ничем новым эту объединенную теорию не дополнила.
После ознакомления с теорией радуги и других оптических явлений в атмосфере (гало, венцов, глории и других) сразу же возникает ряд вопросов. Описания отдельных явлений и их объяснения порождают такие противоречия, из-за которых некоторые выводы полностью или частично отрицают друг друга. Некоторые описания можно поддать сомнению. Возникает вопрос: а описано ли явление радуги полностью? Поэтому, возможно, необходимо создать одну универсальную теорию для объяснения всех оптических явлений в атмосфере, в которой должен быть единственный подход к изучению всех явлений.
www. from-ua. com. Петр Кондратенко
Каждый человек хотя бы раз в жизни любовался видом радуги, возникающей, после дождя и интересуются возникновением радуги. Мне захотелось больше узнать о том, что же такое радуга.
Радуга нравится всем - и детям, и взрослым. Её красочные переливы так и притягивают взгляд, однако ценность её не ограничивается одной лишь эстетикой: это к тому же отличный способ заинтересовать ребёнка наукой и превратить познание мира в увлекательную игру! Для этого предлагаем родителям провести с детьми несколько экспериментов и получить настоящую радугу прямо у себя дома.
По стопам Ньютона
В 1672 году Исаак Ньютон доказал, что обычный белый цвет - это смесь лучей разного цвета. «Я затемнил мою комнату, - писал он, - и сделал очень маленькое отверстие в ставне для пропуска солнечного света». На пути солнечного луча учёный поставил особое трёхгранное стёклышко - призму. На противоположной стене он увидел разноцветную полоску, которую впоследствии назвал спектром. Ньютон объяснил это тем, что призма разложила белый свет на составляющие его цвета. Затем на пути разноцветного пучка он поставил ещё одну призму. Этим учёный заново собрал все цвета в один обычный солнечный луч.
Чтобы повторить опыт учёного, не обязательно нужна призма - можно использовать то, что найдётся под рукой. В хорошую погоду поставьте стакан с водой на стол вблизи окна на солнечной стороне помещения. Расположите лист обычной бумаги на полу недалеко от окна таким образом, чтобы на него падали солнечные лучи. Смочите окно горячей водой. Затем меняйте положение стакана и листа бумаги до тех пор, пока на бумаге не заиграет маленькая радуга.
Радуга из зазеркалья
Эксперимент тоже можно проводить как в солнечную погоду, так и в пасмурную. Для его проведения требуются неглубокая миска с водой, небольшое зеркало, фонарик (если за окном нет солнца) и лист белой бумаги. Погрузите зеркальце в воду, а саму миску расположите так, чтобы на него попадали солнечные лучи (либо направьте на зеркало луч фонарика). При необходимости меняйте угол наклона предметов. В воде свет должен преломиться и разбиться на цвета, так что листом белой бумаги можно будет «поймать» небольшую радугу.
Химическая радуга
Все знают, что мыльные пузыри имеют радужную окраску. Толщина стенок мыльного пузыря меняется неоднородно, постоянно двигаясь, поэтому его цвет постоянно меняется. Например, при толщине 230 нм пузырь окрашивается в оранжевый цвет, при 200 нм - в зелёный, при 170 нм - синий. Когда из-за испарения воды толщина стенки мыльного пузыря становится меньше длины волны видимого света, пузырь перестает переливаться цветами радуги и становится почти невидимым, перед тем как лопнуть - это происходит при толщине стенки примерно 20-30 нм.
То же самое же происходит с бензином. Это вещество не смешивается с водой, поэтому оказываясь в луже на дороге, оно растекается по её поверхности и образует тончайшую плёнку, которая создаёт красивые радужные разводы. Этим чудом мы обязаны так называемой интерференции - или, проще говоря, эффекту преломления света.
Музыкальная радуга
Интерференция обусловливает радужные переливы и на поверхности компакт-дисков. Это, кстати, один из самых простых способов «добывания» радуги домашних условиях. При отсутствии солнца подойдет и настольная лампа, и фонарик, но в этом случае радуга получается менее яркой. Просто изменяя угол наклона CD-диска, можно получить и радужную полоску, и круговую радугу, и непоседливых радужных зайчиков на стене или любой другой поверхности.
Кроме того, чем не повод научить ребёнка основам музыкальной грамоты? Ведь изначально Ньютон различал в радуге всего пять цветов (красный, жёлтый, зелёный, голубой и фиолетовый), но потом добавил ещё два - оранжевый и фиолетовый. Таким образом учёный хотел создать соответствие между числом цветов спектра и количеством нот музыкальной гаммы.
Проектор-ночник
Если временного решения вам не достаточно, можно завести дома радугу «на совсем» - например, с помощью такого миниатюрного проектора. Он проецирует радугу на стены и потолок - хоть ночью, хоть в пасмурный день, когда так не хватает бодрящих красок… Проектор может работать в двух режимах: все цвета вместе, или каждый по отдельности. В преддверии новогодних праздников это, пожалуй, неплохая идея подарка для ребёнка или просто творческого человека.
Оконная подвеска
Ещё один вариант «радуги без забот» (которой, правда, можно будет наслаждаться только в светлое время суток, и только в солнечную погоду) - так называемый радужный диск, изготовленный с применением современных лазерных технологий. Стеклянная призма размером 10 сантиметров в диаметре заключена а хромовый пластиковый корпус. Она крепится на окно с помощью присоски и, преобразуя солнечный свет, проецирует его на стены, пол и потолок комнаты. Всего 48 цветных линий: красных, оранжевых, жёлтых, зелёных, синих, цвета индиго, фиолетовых и всех промежуточных оттенков.
Флип-бук с 3D-эффектом
В последние несколько лет стали появляться книги с интересными и необычными эффектами - например, «флип-буки» с бегущими картинками. Многим из нас эта технология знакома из собственного детства: мы рисовали картинки на полях тетради, а потом оживляли их, быстро пролистывая странички. Книгу по принципу этой забавы создал японский дизайнер Масаши Кавамура (Masashi Kawamura). Если быстро перелистать её то можно увидеть объёмную радугу!
При желании похожую ручную радугу можно сделать и своими руками, а заодно наглядно продемонстрировать ребёнку эффект анимации. Для этого нужно распечатать на бумаге или нарисовать на каждой страничке блокнота квадратики цветов радуги. Всего нужно 30-40 листков. При этом важно учитывать, что с одной стороны каждой страницы нужно рисовать их в обычной последовательности, а с другой - в обратной, иначе радуга у вас не получится.
Радуга, которую можно потрогать
И ещё один забавный способ получения радуги, которая здорово украсит любой современный интерьер, не отнимая ни сантиметра пространства и наполняя его радужным сиянием. Для этого мексиканский дизайнер Габриэль Доу (Gabriel Dawe) предлагает использовать искусно натянутые швейные нитки. С такой инсталляцией, конечно, придётся часок-другой повозиться, однако результат того стоит. Не даром работы художника имели огромный успех во многих странах, в том числе в США, Бельгии, Канаде и Великобритании.
Радуга испокон веков считается символом радости и оптимизма. Ведь что может быть радостнее, чем увидеть яркую разноцветную дугу в небе посреди дождя. У взрослых это зрелище вызывает улыбку, а у детей самый настоящий восторг. Однако иногда радугу увидеть хочется очень-очень, а дождь все не идет и не идет или, наоборот, идет без остановки, не пропуская ни одного солнечного луча.
Именно для таких случаев мы подготовили несколько способов того, как сделать радугу самостоятельно дома или во дворе.
Делаем радугу с помощью шланга
Этот способ, пожалуй, самый сложный и хлопотный, зато и радуга получается точь-в-точь, как настоящая. Взрослые наверняка догадываются, как сделать радугу таким образом, но детям это кажется настоящим волшебством.
Проводить этот опыт нужно на улице в солнечный день. Наденьте на шланг специальную насадку-распылитель и направьте струю вверх. Солнечные лучи будут преломляться в маленьких капельках так же, как это происходит во время дождя, и вы увидите радугу.
Если нет специальной насадки, можно зажать шланг пальцем, чтобы вода текла не массивной струей, а множеством мелких брызг. Этот же эксперимент можно провести и в меньших масштабах, на улице или даже в доме, используя вместо шланга обыкновенный пульверизатор для растений.
Радуга с помощью CD-диска
Как сделать радугу с помощью старого cd-диска многие дети знают сами. Ну а если не знают - самое время показать им этот незамысловатый фокус. Для этого нужен только диск и солнечные лучи, ну или фонарик. Кстати такую радугу можно делать даже в темноте.
А еще этот эффект можно использовать в фотосессии, чтобы сделать необычные яркие фотографии, например, направив радужные блики на лицо модели или рядом с ней.
Из кусочков старых дисков можно сделать гирлянду и повесить ее на окно, чтобы радуга заглядывала в комнату почаще.
Как сделать радугу с помощью зеркала
Для этого опыта вам понадобится прозрачная миска с водой, небольшое зеркальце и фонарик. Если взять лист белой бумаги, радугу будет видно более отчетливо. Установите зеркало в воде так, чтобы оно было погружено под воду и стояло под углом. Теперь расположите миску таким образом, чтобы на зеркальце падали солнечные лучи, или посветите фонариком. Перед миской положите лист бумаги. Свет, отразившись от зеркала, преломится в воде, и вы увидите на листе красивые радужные блики.
Вот такими способами можно сделать домашнюю радугу даже в самый пасмурный день.
А напоследок мы предлагаем вам вместе с ребенком посмотреть интересное и понятное видео о том, как появляется на небе радуга, если солнечный свет белый, а капли воды - прозрачные.
