Исследовательская работа « Как образуется радуга?»
опыты и эксперименты по окружающему миру (подготовительная группа)

Исследовательская работа « Как образуется радуга?»

Краткое описание работы:

Проблема исследования: наверное, нет человека, который не любовался бы радугой. Однажды летом, идя  по улице с мамой после дождя, я в первый раз увидел радугу -  это неземное чудо.  Какое же это разноцветное чудо природы? Как образуется радуга? А можно ли наблюдать  эту красоту дома? Какие еще существуют радуги? Эти вопросы заинтересовали меня. Эта тема стала мне интересна потому, что не многие знают, как образуется радуга. Чтобы ответить на все возникшие вопросы, я решила провести исследовательскую работу. Исследуя эту загадку природы, я могу дать точный ответ  на поставленные мною вопросы. Так появилась тема моего проекта.

Цель исследования: выяснить как возникает радуга  на небе.

Поставленные мною задачи:

1. Узнать что такое радуга?
2. Узнать, кто из ученых изучал радугу?
3. Объяснить явление - радуга:  

      Как образуется  радуга?

      Почему радуга разноцветная?

      Почему радуга имеет форму дуги?

4. Проэкспериментировать может ли человек сам получить радугу и как?

Предмет исследования: радуга.

Объект исследования: правила распространения света.

Гипотеза исследования: если радуга явление природы, возможно, я могу сотворить ее сама.  

Результаты: гипотеза подтвердилась – радугу я смогла сотворить сама!

Выводы: осуществление данного проекта позволило развить свои навыки работы с дополнительной литературой, умение проводить эксперименты, провести анализ полученных результатов, обосновать итоги исследований. Во время работы над проектом девочка узнала из дополнительной литературы о природном явлении: как появляется радуга, и почему она разноцветная; определила, какая существует связь между дождем, солнцем и появлением радуги; нашла ответ на вопрос «Почему радугу так назвали?»; познакомилась со способом получения радуги в «домашних условиях».

ВВЕДЕНИЕ

Радуга – одно из красивейших явлений природы. Человек с незапамятных времён задумывался над её природой и связывал появление на небе разноцветной дуги с множеством поверий и легенд. Люди сравнивали радугу то с небесным мостом, с которого на землю спускались боги или ангелы, то с дорогой между небом и землёй, то с вратами в другой потусторонний мир. В толковом словаре дано понятие радуги. Радуга – это разноцветная дуга на небесном своде, образующаяся вследствие преломления солнечных лучей в дождевых каплях.

Я узнала, что радугу можно увидеть около водопадов, фонтанов, разбрызгиваемых поливальной машиной. У фонтанов и водопадов случалось видеть две и более дуг. Поливая растения в саду в яркий солнечный день, в брызгах воды тоже можно увидеть маленькую радугу.

Актуальностью данной темы является факт того, что не все знают, как именно образуется радуга?  Как и когда она появляется?

Я поставила перед собой цель- выяснить как возникает радуга  на  небе.

Определила задачи:

1. Узнать что такое радуга?

2. Узнать, кто из ученых изучал радугу?

3. Объяснить явление – радуга.

4. Проэкспериментировать может ли человек сам получить радугу и как?

Предмет исследования: радуга.

Объект исследования: правила распространения света.

 Гипотеза:  я  предположила, что если радуга явление природы, то возможно, я могу сотворить ее сама.

Работа над проектом:

I этап – выбор темы.

II этап – поисковый - сбор информации о радуге.

III этап – исследовательский – самостоятельное проведение опыта.

Методы исследования: 

1. Подумать самостоятельно.
2. Изучить литературу, посмотреть учебно-познавательные мультфильмы.
3. Спросить у воспитателя.
4. Наблюдение и эксперименты.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

I этап – выбор темы.

Наверное, нет человека, который не любовался бы радугой. Для исследовательской работы я выбрала тему «Как образуется радуга?», потому что это великолепное, красочное явление на небосводе издавна привлекало  внимание людей.

Для того, чтобы узнать причину возникновения радуги, я начала с изучения литературы. Информацию для исследования я использовала в основном из словарей, серии книг «Я познаю  мир».

II этап – поисковый - сбор информации о радуге.

1. Что такое радуга?

Радуга – оптическое явление, которое наблюдается при освещении Солнцем множества водяных капелек во время дождя или тумана, или после дождя. В результате преломления солнечных лучей в каплях воды во время дождя на небе появляется разноцветная дуга. Радуга так же возникает и в отражённых лучах Солнца от водной поверхности морских заливов, озёр, водопадов или больших рек. Такая радуга появляется на берегу водоёмов и выглядит необычайно красиво.

Изучить радугу люди пытались издавна. Это были ученые: философы, математики, физики: Роджер Бэкон, Антонио Доминико, Рене Декарт, Исаак Ньютон.  

2. Явление радуга

Из книг я узнала следующее.  

Как образуется радуга?

Радуга всегда появляется после дождя, я думаю, что все это знают. Но тут есть еще один фокус. Радуга сверкает не после, а во время дождя, дождь просто идет уже не у нас, а неподалеку от нас. Когда ливень кончается, это значит, что ветер просто отнес эти дождевые облака дальше. И если дождь ушел в сторону солнца, то тогда мы можем любоваться радугой. Ведь капли и расщепляют солнечный, белый свет, потому что они и есть маленькие призмы и отражают эти разноцветные лучи на небе. Думаю, все видели каплю, которая срывается с отверстия крана умывальника, поэтому все согласятся, что она похожа на призму.  Свет попадает в каплю дождя, отражается от другой стороны капли и выходит.  А дождь это миллионы таких капелек. Вот и весь секрет этого прекрасного природного явления. Дождь усеивает все небо маленькими призмами, а солнечный свет, проходя через них, расщепляется на спектр. При этом мы имеем на небе чудесную картину – радугу. Солнечный луч или обычный луч белого света, в действительности, является сочетанием всех цветов, образуемые цвета создают полоску из цветных линий, которая называется «спектр». Значит, саму же радугу создают капли дождя, выступающие в качестве крошечных призм. Свет попадает в каплю дождя, отражается от другой стороны капли и выходит. Во время этого процесса происходит разложения света в спектр, точно также как это происходит в прозрачной трехгранной призме.

Почему радуга разноцветная?

Ответ на этот вопрос я получил из энциклопедии для любознательных. Нам кажется, что свет белый. Но на самом деле он состоит из нескольких цветов. Бывает, что во время дождя выглянет солнце, и тогда солнечный свет преломляется в капельках воды и «распадается» на несколько цветов. Этих цветов всегда семь, и они расположены в строгом порядке. Красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Так получается разноцветная радуга. Предмет, который может разложить луч света на его составляющие, называется «призмой». Образуемые цвета создают полоску из цветных  линий, которая называется «спектр». Радуга и есть большой  спектр, или полоса цветных линий, образовавшихся в результате  распада луча света, проходящего через капельки дождя. В данном случае капли дождя  выполняют  роль призмы.

Для запоминания последовательности семи цветов радуги в русском языке существуют такие специальные фразы – помощники. В этих фразах начальная буква каждого слова соответствует начальной букве названия определённого цвета. Каждый охотник желает знать, где сидит фазан.

Почему радуга имеет форму дуги?

Если посмотреть на радугу сверху, то можно увидеть целый радужный круг. С земли же нам видно только арку радуги, появляющуюся на горизонте.  Угол между лучом входящего света и лучом выходящего света составляет 42 градуса для красного цвета и 40 градусов для фиолетового. За счет разницы углов изгиба на небе появляется округлый обод, то есть радуга. Радуга появляется, только когда выглянуло из-за туч солнце и только в стороне, противоположной солнцу. Радуга возникает, когда солнце освещает завесу дождя. Находиться надо строго между солнцем (оно должно быть сзади) и дождём (он должен быть перед тобой). Солнце, наши глаза и центр радуги должны находиться на одной линии!

Какой бывает радуга?  

Радуга бывает разной. Радуга бывает с одной, с двумя дугами.

Мало кому известно, но существует и ночная радуга. Ночью, когда заканчивается дождь, радуга может возникнуть и в результате действия лучей, отражаемых луной. В зимнее время радуга возникает очень редко, но по своей красочности и живописности она отличается от всех остальных. Также радуга бывает перевернутая, огненная, туманная (белая).

3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ.

III этап – исследовательский.

Дома мы тоже можем увидеть радугу: от люстры на стене и потолке, от фужеров, которые ставим на праздничный стол. Солнечный луч, пройдя  через хрусталь фужеров отразился  радугой на столе, а  пройдя  через стеклянную люстру, радуга отразилась на потолке. Для того чтобы убедиться, что могу получить радугу сама и исследовать это природное явление, мною были поставлены эксперименты получения радуги в домашних условиях.

Опыт 1.

Оборудование: зеркало, миска с водой, лист белой бумаги и солнце.

Описание: в солнечный день я наполнила стеклянную чашу водой и поставила на стол около окна так, чтобы на нее падали утренние (можно вечерние) солнечные лучи. Опустила зеркало в воду наполовину. Верхняя часть зеркала – на краю ванночки, а нижняя – в воде, под углом. Зеркало должно отражать солнечный свет. Взяла лист бумаги и поместила его перед зеркалом. Другой рукой слегка двигала само зеркало. Изменяла положение зеркала и бумаги до тех пор, пока на ней не появилась разноцветная радуга. Вывод: на потолке я увидела радугу. Эксперимент удался.

Опыт 2.

Оборудование: картонный круг, акварельные краски, зубочистка.

Описание: то, что белый свет состоит из разноцветных лучей, доказывается и таким опытом. Картонный круг разделила на семь частей, части раскрасила акварельными красками в основные цвета радуги. В центр круга вставила зубочистку – получился волчок. Вывод: если волчок быстро вращать, то разноцветные полоски сливаются в одно беловато-серое пятно («белый луч света») и видна радуга.  

Опыт 3.

Оборудование: баночка с мыльной водой, приспособление для выдувания пузырей.

Описание: берем приспособление, окунаем в баночку с мыльной пеной и выдуваем пузыри.  Вывод: на летящих в воздухе пузырях можно увидеть радугу.

Опыт 4.

Оборудование: компьютерный диск, источник света - солнце.

Описание: В солнечный день направляем компьютерный диск под углом 25°. Вывод: если диск «поймает» луч света, то в результате преломления луча  на стене или на потолке возникнет радуга.

После проведения опытов для закрепления полученных знаний о радуге я рисовала и лепила радугу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом в ходе исследования, изучив литературу с Анастасией Вячеславовной, я узнала, что:

1. Радуга - оптическое явление в атмосфере.

2. Из истории изучения радуги я выяснила, что многие пытались объяснить природу этого явления, но полно это явление раскрыл Исаак Ньютон.

3. Радуга наблюдается, когда солнце освещает пелену падающего дождя и наблюдатель находится между солнцем и дождём. Радуга наблюдается не только на пелене дождя. В меньших масштабах ее можно увидеть на каплях воды у водопадов, фонтанов и в морском прибое. При этом в качестве источника света могут служить не только Солнце и Луна, но и прожектор.

4. Солнечный свет преломляется в капельках воды и «распадается» на несколько цветов. Эти цвета называют спектром. А капли – это маленькие призмы, которые отражают эти разноцветные лучи на небе. Так я узнала, как появляется радуга и почему она цветная.

5. Радуга может быть одной дугой, а может быть двойная. Существует  ночная радуга (лунная) и зимняя, но она бывает очень редко и не такая красочная, как летняя.

6. Мне удалось получить радугу в домашних условиях. Эксперимент прошел удачно, и я смогла любоваться этой красотой дома.

По полученным результатам, я пришла к выводам, что:

1. Причиной возникновения радуги является преломление и «распад» солнечного света в каплях воды и отражение этого света на небе.

2. Получение и наблюдение радуги в домашних условиях возможно.

3. Благодаря радуге, мы витаем в радужных облаках, видим радужные сны и часто видим мир в радужном цвете!

Таким образом, моя гипотеза подтвердилась – радугу я смогла сотворить сама!

В результате изучения теоретических источников, изучено понятие образование, цвет, форма радуги, проведен эксперимент, где были созданы условия для образования радуги.

Перспективы работы.

В дальнейшем я планирую:

 - помочь узнать тайну солнечного луча своим одногруппникам, разгадать и объяснить природное явление;

- продолжать опыты для получения радуги.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Детская энциклопедия «Все обо всем» под ред. А. Ликум.- М.: «АСТ», 2017.
2. Необычные и грозные явления в атмосфере, Энциклопедия для детей, т.3 «География». – М.: «Аванта+», 2018.
3. Ожегов С.И. и Шведова Н.Ю. Толковый словарь русского языка. 4-е издание, дополненное. – М.: ООО «А ТЕМП», 2018.
4. Рабиза Р.В. Простые опыты. Забавная физика для детей.- М.: «Детская литература», 2016.
5. Толковый словарь русского языка под ред. Ожегова С.И. – М.: «Азбуковник», 2015.
6. Травина И.В. 365 рассказов о планете Земля / Науч.-поп.издание для детей. – М.:ЗАО «РОСМЕН-ПРЕСС», 2018.