Исследовательская работа "Радуга - чудо природы"
проект по окружающему миру (подготовительная группа)

Городская научно-практическая конференция обучающихся

«Наука. Природа. Человек .Общество»

Исследовательская работа

Радуга - чудо природы

Автор Безносиков Данил, Имангулова Виктория

Руководитель Филатова Екатерина Анатольевна

Югорск, 2018

Аннотация

Вряд ли найдется человек,  который не любовался бы радугой.

Радуга – это самое красивое явление природы, которое не может не привлечь взгляд человеческий, поэтому многих с давних времен интересовало, откуда же берется столь прекрасное зрелище. В древние времена, когда люди еще мало знали об окружающем мире, радугу считали небесным знамением.

Человек связывал радугу со многими поверьями и легендами, так в мифологии Древней Греции радугу считали дорогой между миром богов и миром людей. Славяне же полагали, что радуга пьет воду из рек, озер и других водоемов, а потом проливает ее в виде дождя на землю.

Но именно с дождем и связанно это великолепное явление природы. Ведь радуга обычно появляется либо перед дождем, либо во время его, либо после него, все зависит от облака, которое перемещается и дает ливневые осадки.

Радуга настолько красива, что ее воспевают в песнях, описывают в литературе, складывают о ней легенды. Как образуется радуга? Можно ли наблюдать эту красоту дома? Какие  существуют радуги?

Актуальность исследования. Сегодня не каждый человек может объяснить появление радуги. Любуясь этим изумительным явлением природы,  у человека появляется желание видеть эту красоту чаще, поэтому он стремится создать ее искусственно.

      Цель работы: узнать причину появления радуги, получить радугу в домашних условиях.

      Задачи:

1. Выяснить, при каких условиях можно получить радугу.
2. Провести опыты по получению радуги.
3. Объект исследования: природное явление радуга.
4.  Предмет исследования: происхождение радуги.
5.  Методы: наблюдение, опыты.

Оглавление

1.Аннотация                                                                                                             2

Актуальность                                                                                                           2

Цель и задачи                                                                                                           2

Предмет и объект исследования                                                                            4

2. Основное содержание                                                                                         4

Глава 1                                                                                                                      4

1.1. Как образуется радуга?                                                                                    4

2.1. Какая бывает радуга?                                                                                       6

Глава 2.  Получение радуги в условиях группы                                                   7

2.1. Опыт первый                                                                                                     7

2.2. Опыт второй                                                                                                      8

3. Заключение                                                                                                           9

3.1. Выводы                                                                                                            10

3.2 Рекомендации                                                                                                  10

4. Список литературы и Интернет-ресурсов                                                       10

5. Приложение                                                                                                        11

Основное содержание

Глава 1.

Как образуется радуга?

Понимание физической сущности явления появилось не сразу. Первая попытка объяснить радугу как естественное явление природы была сделана в 1611 г. архиепископом Антонио Доминисом. Его объяснение радуги противоречило библейскому, поэтому он был отлучён от церкви и казнён, а его рукописи сожжены. Научное объяснение радуги впервые дал Рене Декарт в 1637 г. на основании законов преломления и отражения солнечного света в каплях выпадающего дождя. В то время ещё не была открыта дисперсия – разложение белого света в спектр при преломлении, поэтому радуга Декарта была белой. Спустя 30 лет Исаак Ньютон, открывший дисперсию, дополнил теорию Декарта. Американский учёный А.Фрэзер так образно высказался по поводу теории Декарта-Ньютона: «Декарт повесил радугу в нужном месте на небосводе, а Ньютон расцветил её всеми красками спектра».

      Первоначально Ньютон различал в спектре только пять цветов. Но впоследствии, стремясь создать соответствие между числом цветов спектра и числом тонов музыкальной гаммы, Ньютон добавил ещё два цвета. Так обозначились известные всем семь цветов, которые легко запоминаются по считалке «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан». Что же касается радуги, то, как указывает Я.И.Перельман, здесь не может быть и речи о семи              цветах, обычно мы различаем только три цвета: красный, зелёный, фиолетовый. Иногда едва различается жёлтый, в других случаях радуга представляет собой широкую белую полосу. Если же учитывать каждый едва поддающийся различению оттенок цвета, то в спектре, как показали опыты, можно насчитать свыше 150.

Обычно радуга представляет собой цветную дугу с угловым радиусом 42°. Дуга просматривается на фоне дождевой завесы или полос падения дождя, не всегда достигающих поверхности земли. Радуга наблюдается в той стороне небосвода, которая противоположна солнцу, при этом солнце не закрывается облаками. Чаще всего такие условия создаются летом, во время так называемых «грибных» дождей. Центром радуги является антисолярная точка – эта точка диаметрально противоположна Солнцу. В радуге различаются семь цветов, кроме того, радугу можно увидеть около фонтана или водопада, на фоне завесы капель поливальной установки.

Откуда же берется исходящий от радуги удивительный красочный свет?

Источником радуги является разложенный на компоненты солнечный свет. Этот свет перемещается по небосводу таким образом, что видится исходящим от той части небосвода, которая противоположна Солнцу. Основные особенности радуги правильно объясняет созданная более 300 лет назад теория Декарта-Ньютона.

Предмет, способный разложить луч света на составляющие, называется «призмой». Если говорить о радуге, то роль «призмы» выполняют капли дождя. Радуга – это большой изогнутый спектр или образовавшаяся в результате разложения проходящего через дождевые капли луча света полоса цветных линий.

Какая бывает радуга?

 Радуга – это замкнутый круг, нижняя часть которого скрыта под горизонтом и потому не видна. Она представляется в виде одной, реже — двух концентрических светлых дуг, рисующихся на небосводе со стороны падающего дождя и окрашенных концентрически в ряд «радужных» цветов.

Внутренняя, наиболее часто видимая дуга окрашена с наружного края в красный цвет, с внутреннего — в фиолетовый; между ними в обычном порядке солнечного спектра лежат цвета. Вторая, реже наблюдаемая дуга лежит над первой, окрашена обыкновенно более слабо, и порядок расположения цветов в ней обратный. Часть небосвода внутри первой дуги кажется обыкновенно очень светлой, часть небосвода над второй дугой кажется менее светлой, кольцевое же пространство между дугами кажется тёмным.

Иногда, кроме этих двух главных радуг, наблюдаются ещё дополнительные радуги, представляющие слабые цветные размытые полосы, окаймляющие верхнюю часть внутреннего края первой радуги и реже — верхнюю часть внешнего края второй радуги. Великолепные разноцветные полосы возникают от преломления солнечных лучей в капельках дождя. Чем ниже стоит солнце, тем выше и ярче будет радуга.

Радуга зимой, по мнению специалистов, - явление уникальное, ведь преломление солнечного света происходит не в капельках воды, как летом, а в кристалликах льда. Вызвать такое явление могут определенным образом сложившиеся метеоусловия. В Новосибирске, например, наблюдали радугу при 27 градусах мороза.

В природе встречаются  белые радуги. Их называют туманными радугами, т.к. они возникают при освещении солнечными лучами слабого тумана, состоящего из капелек радиусом 0,025 мм и менее. Белую радугу можно увидеть, когда луч прожектора, расположенного сзади вас, освещает слабый туман перед вами. Даже уличный фонарь может создавать белую радугу, видимую на тёмном фоне ночного неба.

Лунная радуга или ночная радуга — это свет, отражаемый от поверхности Луны. Радуга от Луны намного тусклее, чем от Солнца, потому что лунный свет не такой яркий, как солнечный. Это очень редкое природное явление. Если наблюдать такую радугу невооруженным глазом, она может показаться бесцветной, поэтому ее часто называют «белой». На планете есть несколько мест, в которых феномен ночных радуг повторяется довольно часто. Среди них Национальный парк Йосемити, водопады Камберленд в Кентукки и Виктория в Австралии. На фото ночная радуга на водопаде Йосемити.

Глава 2.  Получение радуги в домашних условиях.

Опыт первый.

Цель: используя  акварельные краски  путем смешивания получить из  цветов основных спектров, цвета промежуточных спектров радуги.

Оборудование: акварельные краски, кисточка, белый лист.

Описание опыта: смешать два основных спектра, взятых через один.  

Вывод. Так красный и желтый превращаются при смешивании в оранжевый, голубой и желтый в зеленый, зеленый и синий – в голубой.

Опыт второй.

Цель: разделить свет на цвета с помощью тонкой пленки.

Оборудование: мыльный раствор, полая трубка

Описание опыта: Надую мыльный пузырь. Поверну его так, чтобы на поверхность падали лучи света.  Шар заиграл всеми цветами. Когда на поверхность пленки попал свет, каждый его луч отразился от нее. Другая часть луча достигла поверхности пленки и тоже отразилась от нее. Отражение лучей складываются друг с другом, появляются переливы радужных тонов. Но мы видим их только при определенной толщине пленки. Вывод. Если толщина пленки будет слишком велика или мала, то время, необходимое лучу, чтобы пройти ее насквозь и вернуться обратно, будет либо больше, либо меньше, и радуга не получится.  

Опыт третий.

Цель: получить радугу, используя искусственный свет.

Оборудование: стекло, вода, лупа, настольная лампа.

1. Описание опыта: на стекло при помощи стеклянной палочки нанести несколько капель воды. Направить на них свет настольной лампы. Поднести увеличительное стекло.
2.  Описание опыта: из росинки или шланга создаю завесу капель. Встаю спиною к Солнцу или искусственному источнику света.

Вывод. Появились радужные разводы.

Заключение

Изучив литературу, я узнал, что радуга может быть одной дугой, может быть двойной. Чаще всего ее можно увидеть летом и поздней весной, реже – зимой, в ночное время суток.  Выяснил, что радуга появляется благодаря физическим явлениям, которые называются отражение и преломление света. Преломление и распад солнечного света в капельках воды называется спектром, а сами капли – призмой. Я узнал, что радугу можно получить в домашних условиях, с помощью водяных призм и мыльных пузырей. Анализируя выполненную работу, делаю выводы.

Выводы исследовательской работы.

1. Радуга – явление оптическое.
2. Радугу можно получить в домашних условиях в любое время, используя разные способы.
3. Радуга – удивительное природное явление, которое вызывает  радость, восторг, восхищение, поэтому она способна улучшить настроение.

Рекомендации.

Люди! Наслаждайтесь чудесным Даром Природы. Пусть радуга вам принесет удачу!

Список литературы и Интернет-ресурсов.

1. Физика в природе. Тарасов Л. В. Москва, 1988
2. http://prirodamatushka.ru/?p=1442
3. http://xn----8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai/радуга.html
4.  http://newsinphoto.ru/priroda/chudesa-prirody-nochnye-ili-lunnye-radugi/