Что такое радуга
Радуга – это атмосферное 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.
Почему радуга разноцветная
Дуги радуги разноцветные, но чтобы они появились, необходим солнечный свет. Солнечный свет кажется нам белым, но на самом деле состоит из цветов спектра. Мы привыкли различать в радуге семь цветов - красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый, но так как спектр непрерывен, то цвета плавно переходят друг в друга через множество оттенков.
Разноцветная дуга появляется оттого, что луч света преломляется в капельках воды, а затем, возвращаясь к наблюдателю под углом в 42 градуса, расщепляется на составные части от красного до фиолетового цвета.
Яркость оттенков и ширина радуги зависят от размера капель дождя. Чем крупнее капли, тем уже и ярче радуга, тем в ней больше красного насыщенного цвета. Если идёт мелкий дождик, то радуга получается широкая, но с блёклыми оранжевыми и жёлтыми краями.
Какая бывает радуга
Мы чаще всего видим радугу в форме дуги, но дуга – это лишь часть радуги. Радуга имеет форму окружности, но мы наблюдаем лишь половину дуги, потому что её центр находится на одной прямой с нашими глазами и Солнцем. Целиком радугу можно увидеть лишь на большой высоте, с борта самолёта или с высокой горы.
Двойная радуга
Мы уже знаем, что радуга на небе появляется от того, что лучи солнца проникают сквозь дождевые капли, преломляются и отражаются на другой стороне неба разноцветной дугой. А иногда солнечный луч может соорудить на небе сразу две, три, а то и четыре радуги. Двойная радуга получается, когда световой луч отражается от внутренней поверхности дождевых капель дважды.
Первая радуга, внутренняя, всегда ярче второй, внешней, а цвета дуг на второй радуги расположены в зеркальном отражении и менее яркие. Небо между радугами всегда более тёмное, чем другие участки неба. Участок неба между двумя радугами называется полосой Александра. Увидеть двойную радугу - хорошая примета-это к удаче, к исполнению желаний. Так что если вам посчастливилось увидеть двойную радугу, поспешите загадать желание и оно обязательно исполнится.
Перевёрнутая радуга
Перевёрнутая радуга-явление довольно редкое. Она появляется при определённых условиях, когда на высоте 7-8 километров тонкой завесой располагаются перистые облака, состоящие из ледяных кристалликов. Солнечный свет, падая под определённым углом на эти кристаллы, разлагается на спектр и отражается в атмосферу. Цвет в перевёрнутой радуге располагается в обратном порядке: сверху находится фиолетовый, а снизу - красный.
Туманная радуга
Туманная радуга или белая появляется при освещении солнечными лучами слабого тумана, состоящего из очень мелких капелек воды. Такая радуга представляет собой дугу, окрашенную в очень бледные цвета, а если капельки совсем мелкие, то радуга окрашена в белый цвет. Туманная радуга может появляться и ночью во время тумана, когда на небе яркая луна. Туманная радуга довольно редкое атмосферное явление.
Лунная радуга
Лунная радуга или ночная радуга появляется ночью и порождается Луной. Лунная радуга наблюдается во время дождя, который идёт напротив Луны, особенно хорошо видна лунная радуга во время полнолуния, когда яркая Луна находится невысоко в тёмном небе. Так же лунную радугу можно наблюдать в местностях, где есть водопады.
Огненная радуга
Огненная радуга - это редкое оптическое атмосферное явление. Огненная радуга появляется, когда солнечный свет проходит сквозь перистые облака под углом 58 градусов над горизонтом. Ещё одним необходимым условием для появления огненной радуги являются шестиугольные кристаллы льда, имеющие форму листа и их грани должны быть параллельными земле. Солнечные лучи, проходя сквозь вертикальные грани ледяного кристалла, преломляются и зажигают огненную радугу или округло - горизонтальную дугу, так в науке называется огненная радуга.
Зимняя радуга
Зимняя радуга - это очень удивительное явление. Такую радугу можно наблюдать только зимой, во время сильного мороза, когда холодное Солнце сияет на бледно-голубом небе, а воздух наполнен маленькими кристалликами льда. Солнечные лучи преломляются, проходя сквозь эти кристаллики, как сквозь призму и отражаются в холодном небе разноцветной дугой.
Бывает ли радуга без дождя?
Радугу можно наблюдать и в солнечный ясный день возле водопадов, фонтанов, в саду при поливе цветов из шланга, зажав отверстие шланга пальцами, создавая водяную дымку и направляя шланг в сторону Солнца.
Как запомнить цвета радуги
Если вы не можете запомнить, как располагаются цвета в радуге, вам поможет известная каждому с детства фраза: «К аждый О хотник Ж елает З нать Г де С идит Ф азан».
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение стр. 3
Глава 1. Природное явление - радуга стр. 4
Глава 2. Получение радуги в домашних условиях стр. 7
Заключение стр. 8
Список источников и литературы стр. 9
Приложение № 1 стр. 10
Приложение № 2 стр. 11
Приложение № 3 стр. 11
Приложение № 4 стр. 12
Приложение № 5 стр. 12
Приложение № 6 стр. 13
Приложение № 7 стр. 14
Приложение № 8 стр. 15
Приложение № 9 стр. 15
Введение
Разноцветное коромысло через реку повисло
(Загадка, ответ - радуга)
Каждый человек хотя бы раз в жизни любовался чудесным природным явлением - радугой.
Как правило, радуга появляется после дождя.
Я много раз видел радугу, и всегда ее появление приводило меня в восторг. Летом в один из солнечных дней начался дождь: теплый, мелко моросящий. После того как он прекратился, я первым увидел в небе радугу.
Я захотел узнать - что же такое радуга и как она появляется.
Цель исследования: определить, какая существует связь между дождем, солнцем и появлением радуги, и можно ли получить радугу в домашних условиях.
Объект исследования - природное явление радуга.
Предмет исследования - происхождение радуги.
Задачи исследования - найти ответы на следующие вопросы:
Как появляется радуга?
Радуга появляется только в солнечную погоду или ее можно увидеть ночью?
Можно ли получить радугу в домашних условиях?
Выдвинутые гипотезы (предположения):
Предположим, что радуга появляется только в солнечный день после дождя.
Предположим, что ночью радугу в природе увидеть невозможно.
Предположим, что радугу можно получить, если заменить солнечные лучи искусственным источником света.
Основные методы: изучение литературы, наблюдение, эксперимент.
Природное явление - радуга
Что же такое радуга? Почему в небе появляется такая красочная, цветная дуга?
На данные вопросы я нашел ответы в детских энциклопедиях.
Солнечным днем в любой момент можно увидеть радугу - достаточно взять шланг и начать поливать цветы в саду. Если при этом встать спиной к солнцу, то обязательно увидишь радугу, которая появляется от лучей солнца, освещающих водные брызги.
Так же возникает и настоящая радуга, только в этом случае солнечные лучи проходят не сквозь мелкие брызги воды, а сквозь завесу дождя, который идет где-то в отдалении. Радуга появляется, когда мы стоим спиной к солнцу, а перед нами идет дождь.
Но ведь обычный солнечный свет мы видим как белый или бесцветный. Почему же проходя через брызги воды, солнечные лучи образуют радугу?
Оказывается, свет вовсе и не белый, на самом деле он состоит из разных цветов. Когда солнечный свет проходит сквозь воздух, мы видим его как белый свет. Но стоит на пути солнечных лучей появиться дождевой капле, как солнечный луч, проходя через эту каплю и дважды преломляясь, образует радугу: составляющие солнечный луч разноцветные лучи изменяют свое направление и отклоняются на неодинаковые углы - расходятся в виде веера (преломляются). Свет разбивается, потому что более короткие волны такие, как синие, изгибаются сильнее, чем более длинные, такие как красные. Разрозненные лучи отражаются обратной стороной капель и на выходе снова преломляются. Эти лучи попадают в наш глаз порознь, в виде яркой радуги.
Радуга - это множество отдельных дождевых капель, выполняющих роль крошечных зеркал. Они сначала преломляют падающие на них солнечные лучи, разлагая белый свет на все цвета, а потом отражают своей внутренней стороной, делая их доступными нашему глазу (приложение № 1).
Каждый цвет радуги получается благодаря тому, что разные лучи выходят из преломляющей капли дождя (призмы) под разными друг от друга углами, и мы видим четкие аккуратные полоски разных цветов.
Количество этих цветов всегда 7 и они расположены в строгой последовательности - у каждого цвета свое строго закрепленное за ним место.
Когда солнечный свет попадает на скошенный торец зеркала, грань стеклянной призмы или поверхность мыльного пузыря, то нам удается увидеть в нем целый набор цветов. В каждом из этих случаев происходит то, что белые лучи распадаются в соответствии с длинами волн на красные, оранжевые, желтые, зеленые, голубые, синие и фиолетовые цвета.
В результате перед нашими глазами предстает полоска, состоящая из параллельных линий разного цвета, причем на их границах один цвет плавно переходит в другой. Такая полоска называется спектр. Красная линия всегда находится на одном конце спектра, а фиолетовая - на другом. Это определяется различием длины волн лучей различного цвета: она возрастает от фиолетового к красному. Поэтому, глядя на радугу, мы видим, что на вершине ее всегда красный цвет, а внизу - фиолетовый.
Радуга, по сути, является спектром, раскинувшимся дугой по небу.
Многие знают фразу: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан».
Каждое слово этой фразы начинается с буквы, обозначающей цвет: каждый (Красный) охотник (Оранжевый) желает (Желтый) знать (Зеленый), где (Голубой) сидит (Синий) фазан (Фиолетовый). Вот так легко запомнить цвета радуги.
Но действительно ли белый цвет состоит из семи цветов?
Чтобы ответить на этот вопрос, мы с мамой провели обратный опыт. Если белый цвет состоит из семи цветов, то семь цветов должны дать белый цвет.
Я разделил белый круг на 7 равных частей и раскрасил в цвета радуги. Дальше мы продели сквозь центр круга шариковую ручку и закрепили его. Раскрутив круг, мы увидели, как разноцветный диск «превратился» в белый (приложение № 2).
Радуга, которая возникает после дождя или в брызгах фонтанов, водопадов - это первичная радуга. Но встречаются и две радуги одновременно: вторая радуга выше первой, но менее яркая и цвета в ней расположены в обратном порядке (приложение № 3).
Чтобы увидеть радугу, нужно находиться строго между солнцем (оно должно быть сзади вас) и дождем, водопадом, брызгами воды (они должны быть перед вами).
В природе встречаются различные виды радуги. Очень редкое природное явление - огненная радуга, а бывает радуга без дождя (приложение № 4).
Вывод: радуга появляется в солнечную погоду после дождя либо в брызгах водопада, когда солнечные лучи проходят сквозь капли воды.
В интернете я нашел уникальные фотографии ночной радуги. Оказывается радугу можно увидеть не только днем в солнечную погоду, но и ночью (приложение № 5).
Лунная радуга (также известная как ночная радуга) - это радуга, порождаемая луной в большей степени, чем солнцем. Лунная радуга более бледная, чем обычная. Это объясняется тем, что лунный свет менее яркий, чем солнечный. Лунная радуга всегда находится на противоположной от луны стороне неба.
Мы привыкли, что радуга бывает летом, когда идет дождь. Но можно увидеть радугу и в холодную погоду: над ледником, над домами (приложение № 6).
Два человека не могут видеть одну и ту же радугу. Свет, отраженный от определенных дождевых капель, отражается от других капель с совершенно разного угла для каждого из нас. Это создает и разный образ радуги.
Так как два человека не могут находиться в одном и том же месте, они не могут видеть одну и ту же радугу. Более того, даже каждый наш глаз видит разную радугу
Вывод: радугу можно увидеть практически в любое время суток, даже ночью в зимнюю стужу.
Получение радуги в домашних условиях
Для проверки своих предположений я провел несколько опытов.
Опыт первый.
Оборудование: компакт - диск, источник света - электрическая лампа.
Я взял компакт - диск и поймал луч электрической лампы. Получилась вот такая радуга (приложение № 7). Чем острее угол, тем цветовая гамма лучей ярче.
Опыт второй.
Оборудование: таз, наполненный водой; зеркальце на подставке, установленное в воде; источник света - фонарик.
Мы с мамой поставили таз с водой на пол и опустили в него зеркало. Зеркальцем «поймали» луч фонарика, в результате преломления луча в воде и его отражения от зеркала, на белом листе бумаги возникла радуга. При этом свет был выключен. Получилась такая радуга (приложение № 8).
Опыт третий.
Оборудование: таз, мыльный раствор, проволока.
Я налил в таз воды, добавил туда мыло (шампунь). Свернул проволоку в кольцо и опустил его в мыльный раствор. Подержав его в растворе, аккуратно вынул колечко из него - внутри кольца образовалась пленка. Посмотрев под ярким светом с обратной стороны на мыльную пленку в кольце, я увидел там полосы цветов, как у радуги (приложение № 9).
Вывод: проведенные опыты подтвердили мои предположения - радугу действительно можно получить в домашних условиях, даже с помощью искусственного света.
Заключение
Тема радуги меня очень заинтересовала, я изучил литературу, провел опыты. Все выдвинутые мной предположения в основном подтвердились.
Радуга - удивительное явление природы, можно сказать чудо природы, которое никогда не перестанет нас восхищать. Теперь мы знаем, что радугу можно получить и дома, в любое время. «Домашняя» радуга ничуть не хуже природной и от нее тоже становится радостнее на душе.
Список источников и литературы
Азбука природы. Более 1000 вопросов и ответов о нашей планете, ее растительном и животном мире. Москва, издательский дом «Ридерз Дайджест», 1997 г., с. 15.
Большая энциклопедия знаний. Москва, издательство «ЭКСМО», 2012 г., с. 113.
Я познаю мир: Детская энциклопедия. Физика/ под ред. О. Г. Хинн. Москва, ООО «Издательство АСТ-ЛТД», 1998 г., с. 480.
Статья на сайте http://potomu.ru/world/461.html .
Материалы сайта www.astronet.ru .
Приложение № 1.
Приложение № 2
Обратный опыт.
Приложение № 3
Двойная радуга.
Приложение № 4.
Огненная радуга.
Приложение № 5.
Ночная лунная радуга.
Радуга ночью над водопадом.
Приложение № 6.
Радуга в холодную погоду.
Радуга над ледником.
Приложение № 7.
Опыт с компакт-диском.
Приложение № 8.
Опыт с зеркалом.
Приложение № 9.
Статья «Необычное в обычном. Радуга»
Савостьянова Светлана Анатольевна, преподаватель физики и математики ГАПОУ МО «Егорьевский промышленно-экономический техникум»Описание. Предлагаю вашему вниманию познавательную статью о радуге. Статья написана в форме рассказа-беседы между Мечтателем,Теоретиком, Поэтом и Художником. Данный материал будет полезен школьникам, учителям естественнонаучных дисциплин, воспитателям групп продлённого дня. Материал статьи может быть использован для подготовки сообщения или доклада, проведения внеклассного мероприятия, для оформления тематической стенгазеты. Статья ориентирована на обучающихся среднего звена (5-8 класс), возможно частичное использование материала и для школьников младшего возраста.
Цель: расширение представлений школьников о радуге.
Задачи:
- продолжить формирование знаний об оптическом явлении - радуге;
- развивать познавательный интерес;
- воспитывать чувство прекрасного, прививать интерес к изучению природных явлений.
Мечтатель.
Разноцветная дуга
Над землёй повисла,
Словно кто-то обронил
С неба коромысло.
(Н. Силина)
Что это, ребята? Радуга! Вот здорово было бы по ней проехаться или пройтись! Говорят нельзя.… А почему?
Теоретик. В словаре Ожегова даётся такое определение: «Радуга - разноцветная дуга на небесном своде, образующаяся вследствие преломления солнечных лучей в дождевых каплях. Цвета радуги (цвета солнечного спектра)». Увы, ты не сможешь пройтись по ней.
Радуга – это природное оптическое явление. Она даёт уникальную возможность наблюдать в естественных условиях разложение белого света в спектр. Я расскажу, как образуется радуга.
Она всегда возникает после дождя. Где-то между Солнцем и наблюдателем ещё идёт дождь. Солнечный свет, проходя сквозь капли воды, многократно отражается и преломляется в них, как в маленьких призмах, и лучи разного цвета выходят из капель под различными углами. Если дождевые капли крупные (диаметром 1-2 мм), то радуга очень яркая, в ней хорошо видны полосы. Если капли поменьше, радуга кажется блеклой, размытой. Когда Солнце поднимается выше 42 градусов над горизонтом, то радуга с поверхности Земли не видна. Последовательность цветных полос всегда одинакова: внутри дуги находится фиолетовая полоса, которая переходит сначала в синюю, голубую, затем в зеленую, желтую, оранжевую и, наконец, красную, образующую дугу с внешней стороны.
Поэт. Это изумительное явление природы, с давних пор интересовало не только учёных, но и поэтов. Вот как радугу описал Фёдор Тютчев в своём стихотворении:
Как неожиданно и ярко,
На влажной неба синеве,
Воздушная воздвиглась арка
В своем минутном торжестве!
Один конец в леса вонзила,
Другим за облака ушла -
Она полнеба обхватила
И в высоте изнемогла.
О, в этом радужном виденье
Какая нега для очей!
Оно дано нам на мгновенье,
Лови его - лови скорей!
Смотри - оно уж побледнело,
Еще минута, две - и что ж?
Ушло, как то уйдет всецело,
Чем ты и дышишь и живешь.
(5 августа 1865, Рославль)
Мечтатель. Красиво сказано, и ведь действительно это явление наблюдается короткий промежуток времени. А есть ещё что-нибудь о радуге?
Поэт. Вот так описываете её появление С. Петрушков:
Закончился дождь, отгремела гроза,
На листьях блестит дождевая роса.
Прозрачные лужи на чистых дорожках -
Не выйти из дома гулять в босоножках.
А в небе, где синяя туча висит,
Красавица радуга ярко горит!
Теоретик. Ребята, разложение белого света в спектр называют дисперсией. Объяснил дисперсию Исаак Ньютон, он и выделил в спектре 7 цветов, но это деление условно. Цвета плавно переходят друг в друга и имеют множество оттенков. Есть специальные фразы, которые позволяют нам правильно запомнить порядок спектра:
Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан!
Как Отважный Жан Звонарь Головою Сбил Фонарь!
Поэт. Елена Благинина в стихотворении «Радуга» так описывает семицветную радугу, перечисляя все её цвета:
Дождик, дождик, не дожди, не дожди ты, подожди!
Выйди, выйди, солнышко золотое донышко!
Я на радугу дугу полюбуюсь побегу,
Семицветную цветную на лугу подстерегу.
Я на красную дугу наглядеться не могу,
За оранжевой, за жёлтой вижу новую дугу.
Это новая дуга зеленее, чем луга,
А за нею – голубая, точно мамина серьга.
Я на синюю дугу насмотреться не могу,
А за этой, фиолетовой,
Возьму да побегу...
Солнце село за стога. Где ты, радуга-дуга?
Теоретик. Иногда можно наблюдать сразу две, реже - три разноцветные дуги. Первую радугу создают лучи, отразившиеся внутри капель однократно, вторую - лучи отразившиеся дважды. Представляете, в 1948 г. в Ленинграде среди туч над Невой появилось сразу четыре радуги! А находясь в самолёте высоко над землёй, можно увидеть радугу в форме круга.
Мечтатель. А почему радуга имеет форму дуги? Почему она на небе не буквой «П», например?
Теоретик. Форма радуги определяется формой капелек воды, в которых преломляется солнечный свет. А капельки воды в идеале имеют сферическую форму. Конечно же, одна капля не даст такого красивого эффекта и радуга, которую мы видим, образуется большим числом капелек. В каждый момент радуга образована преломлением солнечных лучей в новых и новых каплях. Капли дождя падают. Место упавшей капли занимает другая капля и успевает послать свои цветные лучи в радугу, за ней следующая и так далее. К тому же каждый человек видит свою радугу!
Мечтатель. Раз нельзя пройтись, то я нарисую свою радугу, тем более не сложно, главное иметь цветные карандаши или краски и знать последовательность цветов. А кто-то кроме меня ещё рисовал радугу?
Художник. Конечно, Мечтатель, радугу умеют рисовать даже малыши. Но и на полотнах известных художников можно увидеть радугу, ведь мотив радуги - один из излюбленных в искусстве романтизма. Она присутствует в пейзажах многих известных художников.
На одних полотнах – это радуга, тающая в небе. Присутствуют неяркие краски, радуга такая тонкая, эфемерная. На других она как монументальная арка, как опора в храме природы. А где-то она придаёт пейзажу сказочность и яркость.
Не забывают о ней и современные художники (фамилии художников, картины расположены справа налево: Оксана Збруцкая, Ковальчук, Иосиф Абрисан, Лукина Елена).
Мечтатель. Индийские мудрецы утверждали: «Не ищите чудес, их нет. Ищите знание - оно есть. И все, что люди зовут чудесами, - та или иная степень знания» . Сегодня мы знаем с вами, что собой представляет радуга, как образуется. Но это удивительное по красоте явление природы всё равно хочется назвать чудом. И я капельку, но продолжаю верить, что там, где радуга уходит одним концом в землю можно откопать горшочек с золотом.
Свод радуги - творца благоволенье,
Он сочетает воздух, влагу, свет –
Все, без чего для мира жизни нет.
Он в черной туче дивное виденье
Являет нам….
(Иван Бунин, Радуга, 1922)
Литература
1. Павленко Ю.Г. Начала физики: Учебник – М.: Издательство «Экзамен», 2007.
2. Энциклопедия для детей. Т.8. Астрономия – М.: Аванта +, 1998.
Окологоризонтальная дуга.
Известна как “огненная радуга”. Цветные полосы возникают прямо на небосводе в результате прохождения света через кристаллы льда в перистых облаках, покрывая небо “радужной пленкой”. Этот природный феномен очень трудно увидеть, так как и кристаллы льда, и солнечный свет должны оказаться под определенным углом друг к другу, чтобы создать эффект “огненной радуги”
Призрак Броккена.
В некоторых районах Земли можно наблюдать удивительное явление: человек, стоящий на холме или горе, за спиной которого восходит или заходит солнце, обнаруживает, что его тень, упавшая на облака, становится неправдоподобно огромной. Это происходит из-за того, что мельчайшие капли тумана особым образом преломляют и отражают солнечный свет. Свое название явление получило по имени вершины Броккен в Германии, на которой, из-за частых туманов, можно регулярно наблюдать этот эффект.
Околозенитная дуга.
Околозенитная дуга - это дуга с центром в точке зенита, расположенная выше Солнца приблизительно на 46 градусов. Она видна редко и только в течение нескольких минут, имеет яркие цвета, четкие очертания и всегда параллельна горизонту. Стороннему наблюдателю она напомнит улыбку Чеширского Кота или перевернутую радугу.
Туманная радуга.
Туманный ореол похож на бесцветную радугу. Как и обычная радуга, этот ореол образуется путем преломления света через водяные кристаллы. Однако, в отличие от облаков, формирующих обычную радугу, туман, рождающий этот ореол, состоит из более мелких частиц волы, и свет, преломляясь в крошечных капельках, не расцвечивает его.
Глория.
Когда свет подвергается эффекту обратного рассеивания (дифракция света, ранее уже отраженного в водяных кристаллах облака), он возвращается от облака в том же направлении, по которому падал, и образует эффект, получивший название “Глория”. Наблюдать этот эффект можно только на облаках, которые находятся прямо перед зрителем или ниже его, в точке, которая находится на противоположной стороне к источнику света. Таким образом, увидеть Глорию можно только с горы или из самолета, причем источники света (Солнце или Луна) должны находиться прямо за спиной наблюдателя. Радужные круги Глории в Китае еще называют Светом Будды. На этой фотографии прекрасный радужный ореол окружает тень воздушного шара, упавшую на находящееся ниже него облако.
Гало в 22 градуса.
Белые световые окружности вокруг Солнца или Луны, которые возникают в результате преломления или отражения света находящимися в атмосфере кристаллами льда или снега, называются гало. В атмосфере присутствуют небольшие кристаллы воды, и когда их грани образуют прямой угол с плоскостью, проходящей через Солнце, того, кто наблюдает эффект, и кристаллы, на небе становится виден характерный белый ореол, окружающий Солнце. Так грани отражают лучи света с отклонением на 22 градуса, образуя гало. В холодное время года гало, образованные кристаллами льда и снега на поверхности земли, отражают солнечный свет и рассеивают его в разных направлениях, образуя эффект под названием “бриллиантовая пыль”.
Радужные облака.
Когда Солнце располагается под определенным углом к капелькам воды, из которых состоит облако, эти капли преломляют солнечный свет и создают необычный эффект “радужного облака”, окрашивая его во все цвета радуги. Своей расцветкой облака, как и радуга, обязаны различной длине волн света.
Лунная дуга.
Темное ночное небо и яркий свет Луны часто порождают явление, именуемое “лунной радугой” - радуга, появляющаяся в свете Луны. Такие радуги располагаются на противоположной от Луны стороне небосвода и чаще всего кажутся абсолютно белыми. Впрочем, иногда их можно увидеть во всей красе.
Паргелий.
“Паргелий” в переводе с греческого - “ложное солнце”. Это одна из форм гало (см. пункт 6): на небе наблюдается одно или несколько дополнительных изображений Солнца, расположенных на той же высоте над горизонтом, что и настоящее Солнце. Миллионы кристаллов льда с вертикальной поверхностью, отражающие Солнце, и образуют это красивейшее явление.
Радуга.
Радуга - самое красивое атмосферное явление. Радуги могут принимать различные формы, общим для них является правило расположения цветов - в последовательности спектра (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый). Радуги можно наблюдать, когда Солнце освещает часть неба, а воздух насыщен капельками влаги, например, во время или сразу после дождя. В древности появлениям радуги на небе придавали мистический смысл. Увидеть радугу считалось хорошим предзнаменованием, проехать или пройти под ней сулило счастье и успех. Двойная радуга, как говорили, приносит удачу и исполняет желания. Древние греки верили, что радуга - это мост на небо, а ирландцы считали, что на другом конце радуги находится легендарное золото лепреконов.
Северное сияние.
Свечение, наблюдаемое на небе в полярных областях, называют северным, или полярным сиянием а так же южным - в Южном полушарии). Предполагается, что этот феномен существует также и в атмосферах других планет, например Венеры. Природа и происхождение полярных сияний - предмет интенсивных исследований, и в этой связи были разработаны многочисленные теории.” Полярные сияния, как считают ученые, возникают вследствие бомбардировки верхних слоев атмосферы заряженными частицами, движущимися к Земле вдоль силовых линий геомагнитного поля из области околоземного космического пространства, называемой плазменным слоем. Проекция плазменного слоя вдоль геомагнитных силовых линий на земную атмосферу имеет форму колец, окружающих северный м южный магнитные полюса (авроральные овалы)”.
Конденсационный (инверсионный) след.
Конденсационные следы - это белые полосы, оставляемые в небе самолетами. По своей природе они являются сконденсированным туманом, состоящим из влаги, находящейся в атмосфере и выхлопных газах двигателей. Чаще всего эти следы недолговечны - под воздействием высоких температур они попросту испаряются. Однако некоторые из них спускаются в более низкие слои атмосферы, образуя перистые облака. Экологи считают, что преобразованные таким образом конденсационные следы самолетов оказывают негативное влияние на климат планеты. Тонкие высотные перистые облака, которые получаются из видоизмененных самолетных следов, препятствуют прохождению солнечных лучей и как следствие понижают температуру планеты, в отличие от обычных перистых облаков, которые способны сохранять тепло земли.
След выхлопных газов ракеты.
Воздушные потоки в высоких слоях атмосферы деформируют инверсионные следы космических ракет, а частички выхлопных газов преломляют солнечный свет и окрашивают следы во все цвет радуги. Огромные разноцветные завитки тянутся на несколько километров по всему небу перед тем, как испариться.
Поляризация.
Поляризация - это ориентированность электромагнитных колебаний световой волны в пространстве. Поляризация света возникает, когда свет под определенным углом падает на поверхность, отражается и становится поляризованным. Поляризованный свет также свободно распространяется в пространстве, как и обычный солнечный свет, но человеческий глаз, как правило, не способен уловить изменение цветовых оттенков в результате усиления эффекта поляризации. Этот снимок, сделанный при помощи широкоугольного объектива с поляризационным фильтром показывает, какой интенсивно-синий цвет придает небу электромагнитный заряд. Такое небо мы можем увидеть только через фильтр фотокамеры.
Звездный след.
Невидимый невооруженным глазом “звездный след” можно запечатлеть на фотокамеру. Этот снимок был сделан ночью, при помощи камеры, установленной на штатив, с полностью открытой диафрагмой объектива и более чем часовой выдержкой. На фотографии показано “движение” звездного неба - естественное изменение положения Земли в результате вращения заставляет звезды “двигаться”. Единственная неподвижная звезда - Полярная, которая указывает на астрономический Северный полюс.
Сумеречные лучи.
Сумеречные лучи - расходящиеся пучки солнечного света, которые становятся видны благодаря освещению ими пыли в высоких слоях атмосферы. Тени от облаков образуют темные полосы, а между ними распространяются лучи. Этот эффект наблюдается, когда Солнце находится низко над горизонтом перед закатом или после рассвета.
Мираж.
Оптический эффект, обусловленный преломлением света при прохождении через слои воздуха разной плотности, выражается в возникновении обманного изображения - миража. Миражи можно наблюдать в жарком климате, особенно в пустынях. Ровная поверхность песка вдалеке становится похожей на открытый источник воды, особенно если смотреть вдаль с дюны или холма. Похожая иллюзия возникает в городе в жаркий день, на нагретом лучами солнца асфальте. На самом деле “водная поверхность” - это ни что иное, как отражение неба. Иногда миражи показывают целые объекты, находящиеся на большом расстоянии от наблюдателя.
Столбы света.
Плоские кристаллы льда отражают свет в верхних слоях атмосферы и образуют вертикальные столбы света, словно выходящие из земной поверхности. Источниками света могут являться Луна, Солнце или огни искусственного происхождения.
А это явление, которое жители острова Мадейра, что в Атлантическом океане, наблюдали однажды, не поддается никакой классификации.
Макаров Антон
В своей исследовательской работе ученик 4 класса изучает причины появления радуги.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Большой Всероссийский конкурс «Лучший ученик 2011/2012 года»
3 тур
Исследовательская работа «Я лучший исследователь!»
Тема исследовательской работы:
«Этот удивительный окружающий мир. Радуга»
Макаров Антон Васильевич
4 класс
МКОУ «СОШ №2 р.п. Дергачи»
Саратовская область
р.п. Дергачи
2012 г.
- Вступление -3 стр.
- Описание радуги в мифологии и научных статьях – 4стр.
- Как появляется радуга? - 5, 6 стр.
4. Почему мы не всегда видим радугу? – 7, 8 стр.
5. Вывод - 9, 10 стр.
6. Источники информации – 11 стр.
Разноцветное коромысло
Над рекой повисло.
/Радуга/
Вступление
Одно из красивейших явлений природы – радуга. Я обожаю радугу! Иногда настолько красивая она бывает, что невольно останавливаешься, забываешь обо всём и просто смотришь. Когда мы видим радугу, то сразу наступает всплеск эмоций. Хоть это явление не так часто происходит, но в памяти остаётся надолго и дарит нам счастье.
«Почему бывает радуга?» - этот вопрос часто задают дети.
«...Чтение хороших книг - это разговор с самыми лучшими людьми прошедших времён, и притом такой разговор, когда они сообщают нам только лучшие свои мысли».
/Рене Декарт/
Описание радуги в мифологии и научных статьях
Чтобы ответить на важный вопрос, я прочитал легенды, изучил научно – познавательные статьи.
Итак, человечество связало радугу с множеством поверий и легенд. В древнегреческой мифологии, например, радуга – это дорога, по которой ходила посланница между миром богов и миром людей Ирида. У древних славян считалось, что радуга пьет из озер, рек и морей воду, которая затем проливается на землю дождем. А в Библии радуга появляется после всемирного потопа, как символ союза Бога и человечества. Радуга вдохновляла, и будет вдохновлять многих поэтов, художников и фотографов на создание ярчайших произведений искусства. Она также фигурирует во многих народных приметах, связанных с предсказанием погоды. Например, высокая и крутая радуга предвещает хорошую погоду, а низкая и пологая радуга предвещает - плохую.
В 1611 г. архиепископ Антонио Доминис попытался объяснить радугу как естественное явление природы. Его объяснение радуги противоречило библейскому, поэтому он был отлучен от церкви и приговорен к смертной казни. Антонио Доминис умер в тюрьме, не дождавшись, казни. Его тело и рукописи были сожжены.
Научное объяснение радуги дал в 1635 году Рене Декарт.
В 1666 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 ученый поставил особое трехгранное стеклышко - призму. На противоположной стене он увидел разноцветную полоску – спектр. Ньютон объяснил это тем, что призма разложила белый цвет на составляющие его цвета. Ньютон первый разгадал, что солнечный луч многоцветный.
Повторить опыт Ньютона может каждый школьник. Повторил этот опыт и я. Использовал искусственный источник света. Наблюдение разложения света в спектр при прохождении его сквозь призму провел в классе, используя призму и проектор. Для этого “поймал” призмой белый луч и получил изображение радуги на стене. Свет, который казался белым, играл на стене всеми цветами радуги (эти разноцветные, яркие полоски и называют солнечным спектром). Так я проник в тайну луча, в которую 300 лет назад проник знаменитый английский учёный .
Я рассматривал сквозь призму предметы белого цвета, они выглядели цветными, радужными. Значит, чтобы появилась радуга, солнечному лучу надо пролететь сквозь призму? Но ведь на небе нет никаких призм!
Как появляется радуга?
После дождя пока маленькие капельки воды еще удерживаются потоками воздуха, лучи солнца проходят сквозь них, преломляются, отражаются и возвращаются к нам под углом 42 градуса. Когда солнечные лучи проходят сквозь капли, свет разлагается на цвета спектра от красного до фиолетового. Иногда мы видим на небе не одну, а две радуги, причина возникновения второй, так же как и первой, заключается в преломлении и отражении света в капельках воды. Лучи солнечного света успевают два раза отразиться от внутренней поверхности каждой капельки.
Во время дождя в воздухе находится огромное количество водяных капель. Каждая капелька играет роль крохотной призмы, а поскольку их много, то и радуга получается в полнеба. Наружный край дуги обычно красный, а внутренний – фиолетовый. В солнечном спектре различают семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Чтобы лучше запомнить их последовательность люди придумали такую фразу: « К аждый О хотник Ж елает З нать, Г де С идит Ф азан». По первым буквам слов и вспоминают цвета.
Вид радуги, яркость цветов, ширина полос зависят от размеров и количества капель в воздухе. Если цветные полосы отличаются по яркости, то 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.
Чем больше капли воды, тем ярче и насыщеннее цвета радуги.
Два человека, стоящих рядом, не могут увидеть абсолютно одинаковую радугу, т.к. размер и плотность капель в различных местах могут быть разными. Но постепенно количество и размер капелек воды уменьшается, они либо испаряются, либо падают на землю, радуга теряет свою яркость, а затем и вовсе исчезает…
Нередко радугу можно увидеть в брызгах водопада , фонтана или даже поливальной машины. Иногда можно наблюдать побочную радугу, которая расположена над первой и имеет обратное чередование цветов. Это бывает в тех случаях, когда солнечный луч дважды отражается в каплях воды.
Почему мы не всегда видим радугу?
- 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). Иначе радугу не увидеть!
Солнце, наши глаза и центр радуги должны находиться на одной линии!
Если солнце высоко в небе, то такую прямую линию провести невозможно. Вот почему радугу можно наблюдать только рано утром или ближе к вечеру. Радуга появляется при условии, что угловая высота солнца над горизонтом не превышает 42 градуса.
Бывает ли радуга без дождя?
Оказывается, такое чудо тоже бывает. Зимой в воздухе «плавают» кристаллики льда. Они тоже могут разделить белый цвет на семь цветов радуги, поэтому радугу можно наблюдать даже зимой.
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. 8 ноября 2006 зимняя радуга украсила небо над Москвой. Произошло это на закате и сопровождалось потрясающим зрелищем. Прорвавшиеся сквозь облака солнечные лучи снизу подсветили темно-серую дождевую облачность розово-оранжевым светом.
Радугу можно увидеть и ночью, но тогда она будет менее яркой, так как лунный свет менее интенсивен, чем солнечный, а при слабой освещенности теряется чувствительность наших глаз, работают только рецепторы сетчатки, воспринимающие серые тона. Явление это редкое, т.к. ночью радуга появляется только в случае, если луна полная и не закрыта облаками, а дождь ливневый.
Такую радугу повезло увидеть жительнице Швеции Мариан Эриксон. Радуга протянулась по ночному небу и стояла при полной луне в течение минуты.
Вывод
Радуга - атмосферное оптическое и метеорологическое явление, наблюдаемое обычно после дождя или перед ним. Оно выглядит как дуга или окружность, составленная из цветов спектра. А возникает она благодаря солнцу.
Любуясь радугой, мы не можем не заметить, сколь высок и крут ее разноцветный мост. Но глядя с поверхности Земли, мы не можем увидеть больше половины дуги. Совсем другое дело, если смотреть на радугу с вершины горы на низменную равнину – туда, где приземляются капли дождя. В поле нашего зрения оказалась бы больше половины окружности, а при особо благоприятных условиях, например из кабины самолета, можно увидеть радугу в виде полного кольца.
Радуга неуловима и недолговечна. Она дарит ощущение радости, но, увы, ощущение это мимолетно. Удивительное в своей красоте “мимолетное виденье” буквально тает на наших глазах, оставляя нам чувство светлой грусти.
Об этом очень хорошо написал Ф. И. Тютчев в стихотворении
« «Как неожиданно и ярко…»:
Как неожиданно и ярко,
На влажной неба синеве,
Воздушная воздвиглась арка
В своем минутном торжестве!
Один конец в леса вонзила,
Другим за облако ушла -
Она полнеба обхватила
И в высоте изнемогла.
О, в этом радужном виденье
Какая нега для очей!
Оно дано нам на мгновенье,
Лови его, лови скорей!
Смотри – оно уж побледнело,
Еще минута, две – и что ж?
Ушло, как то уйдет всецело,
Чем ты и дышишь, и живешь.
Источники информации:
Джина Мисироглу «Новая книга ответов для почемучки»
