Муниципальное
образовательное учреждение
«Средняя
общеобразовательная школа №5 с углубленным
изучением отдельных предметов»
г.Волжска
Тема «Что
такое радуга?»
Научная работа
по предмету «Я исследователь»
Выполнил: Юсупов Марсель
4 А класс
ОУ №5
Проверил: Леонтьева
Ольга
Владимировна
Преподаватель
начальной
школы
г.
Волжск
2013 г.
План
Введение
Солнце вешнее с дождем
Строят радугу вдвоем -
Семицветный полукруг
Из семи широких дуг.
С.Маршак
Радуга – одно из самых красивых
природных явлений. Появившись на небосводе,
она приковывает внимание.
Она настолько красивая, что
ее воспевают во многих песнях, описывают
в литературе, складывают о ней легенды.
Какое же это разноцветное чудо природы?
Но как образуется радуга? Какие еще существуют
радуги? А можно ли наблюдать эту красоту
дома?
Эти вопросы заинтересовали
меня. Тема стала мне интересна еще и потому,
что не многие знают, как образуется
радуга. Чтобы ответить на все возникшие
вопросы, я решил провести исследовательскую
работу.
Цель исследовательской
работы: узнать о природном явлении
радуга, определить, какая существует
связь между дождем, солнцем и появлением
радуги.
Объектом
исследования является: природное явление радуга.
Для достижения цели были поставлены
следующие задачи:
- Найти значение слова «радуга».
- Узнать о приметах и легендах,
связанных с появлением радуги.
- Изучить теоретический материал,
который объясняет историю радуги.
- Узнать в чем секрет радуги, причина появления радуги?
- Рассмотреть разные виды радуг.
- Получить доступным путём эффект
радуги в домашних условиях.
Исходя из вышесказанного, я
выдвинул следующие гипотезы:
- Радуга появляется в солнечный
день после дождя, когда солнечные лучи
проходят через дождевые капли.
- Если заменить солнечные лучи
искусственным источником света, тоже
можно получить радугу.
Основные методы, которые я
использовал – изучение литературы, наблюдение,
эксперимент.
Работа состоит из введения,
2 глав, 5 параграфов, заключения. Содержит
список литературы, рисунки, фотографии.
В работе имеются приложения.
Глава 1
Природное явление
- радуга
1.1. Значение
слова «радуга»
Радуга – разноцветная дуга на небосводе.
Наблюдается, когда солнце освещает завесу
дождя, расположенную на противоположной
от него стороне неба. Объясняется преломлением,
отражением света в каплях дождя. (Советский
энциклопедический словарь под ред. А.М.Прохорова)
Радуга – разноцветная дугообразная
полоса на небесном своде, образующаяся
вследствие преломления солнечных лучей
в дождевых каплях. (Толковый словарь
русского языка Ожегова С.И.)
Радуга – оптическое явление в атмосфере,
наблюдаемое при дожде, когда лучи солнца
преломляются через пелену дождевых капель;
на небосклоне появляется окрашенная
в цвета спектра дуга, причем наружная
сторона - в красный, а внутренняя – в фиолетовый
цвет. (По данным Малого Энциклопедического
словаря Брокгауза и Ефрона)
Радуга – претерпевшее изменение
слово «райская дуга», или Божья дуга
(По словарю В. Даля)
1.2. Легенды и
верования, связанные с радугой.
Когда-то давным-давно человек
стал задумываться, почему же на небе появляются
радуги. В те времена об оптике даже и не
слышали. Потому люди придумывали мифы
и легенды, а так же существовало множество
примет. Вот некоторые из них.
В древнегреческой мифологии,
радуга – это дорога между небом и землёй,
по которой ходила посланница между миром
богов и миром людей Ирида.
В Китае считали, что радуга
– это небесный дракон, союз Неба и Земли.
По славянским поверьям, радуга,
подобно змею, пьёт воду из озёр, рек и
морей, которая потом проливается дождём.
По чувашским поверьям, если
пройти сквозь радугу, то можно поменять
пол.
В Библии радуга появилась после
всемирного потопа как символ прощения
человечества, и является символом союза
Бога и человечества (в лице Ноя) о том,
что потопа никогда больше не будет.
Издавна, наблюдая интересное
красивое природное явление, народ подметил
ряд признаков, относящихся к природе:
-радуга на небе –
к перемене погоды
-высокая и крутая радуга
– к ветру, а пологая и низкая
– к дождю.
- вечерняя радуга предвещает
хорошую, а утренняя – дождливую
погоду.
1.3 История объяснения
радуги
Красивое явление- радуга, стали
изучать уже в глубокой древности.
Первым, кто объяснил природу
радуги, был Аристотель, который определил,
что "радуга - это оптическое явление,
а не материальный объект". А ученый
Р. Бэкон первый, кто измерил угол этой
красивой дуги в 1266 году.
Рене Декарт дал более полное
объяснение радуги в своем труде «Метеоры»
в главе «О радуге» (1635г.). Он провёл первые
исследования формы радуги. Для этого
ученый использовал стеклянный шар, заполненный
водой, что давало возможность представить,
как отражается солнечный луч в капле
дождя, преломляясь и тем самым становясь
видимым.
Во второй половине XVIIв. Исаак
Ньютон открыл, что свет, проходя через
стеклянную призму треугольного сечения,
на выходе разлагается на пучки лучей
разных цветов. Пучки идут в постоянном
порядке, и каждый занимает свой постоянный
угол. Расходящийся пучок цветов Ньютон
назвал спектром. Хотя многоцветный спектр
радуги непрерывен, и цвета переходят
друг в друга с плавным изменением через
множество промежуточных оттенков, по
традиции в нем выделяют 7 цветов: «красный,
оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий,
фиолетовый»
Для запоминания последовательности
цветов радуги есть мнемонические фразы,
первые буквы каждого слова в которых
соответствуют первым буквам названия
цвета. Например, такой является фраза:
«Каждый Охотник Желает
Знать, Где Сидит Фазан»
«Как Однажды Жан - Звонарь Головою
Сшиб Фонарь»,
«Крот овце, жирафу, зайке голубые
сшил фуфайки»,
«Каждый Оформитель Желает
Знать Где Скачать Фотошоп».
Итак, мы узнали, что люди с древности
интересовались природным явлением радугой
и пытались дать достаточно точное объяснение
этому феномену.
1.4. Причины появления
радуги.
Почему и как от рассеяния солнечных
лучей на дождевых каплях в небе возникает
многоцветная дуга? Радуга даёт уникальную возможность
наблюдать в естественных условиях разложение
белого света в спектр.
Солнечный луч или обычный луч
белого света в действительности состоит
из сочетания нескольких цветов: красного,
оранжевого, желтого, голубого, синего,
и фиолетового. Но действительно ли белый
цвет состоит из 7 цветов?
Чтобы ответить на этот вопрос,
я с мамой провел опыт: цветной волчок.
Я разделил круг
на 7 равных частей и раскрасил
в цвета радуги.
Дальше мы в центр
кружка продели волчок. Завертев
волчком мы увидели, что разноцветный
диск «превратился» в белый. (Приложение
1).
Предмет, который может разложить
луч света на его составляющие, называется
"призмой" (рис.1). Призма – трехгранник,
обычно из прозрачного стекла или пластика.
Образуемые цвета создают полоску из цветных
сочетающихся линий, которая называется
"спектр".
Рис.1 Призма как
спектральный прибор
Радуга и есть большой изогнутый
спектр, или полоса цветных линий, образовавшихся
в результате разложения луча света, проходящего
через капельки дождя. В данном случае
роль призмы выполняют капли дождя.
Радуга появляется только во
время ливня, когда идет дождь и одновременно
светит солнце. Находиться необходимо
строго между солнцем (оно должно быть
сзади) и дождем. Солнце посылает лучи,
которые, попадая на капельки дождя, создают
спектр.
Если солнце высоко в небе, провести
такую прямую линию невозможно. Вот почему
радугу можно наблюдать только рано утром
или ближе к вечеру. Утренняя радуга означает,
что солнце находится на востоке, а дождь
идет на западе. При послеобеденной радуге
солнце расположено на западе, а дождь
— на востоке.
Радугу можно увидеть около
водопадов, фонтанов, на фоне завесы капель,
разбрызгиваемых поливальной машиной
– это первичная радуга (Приложение 2).
Вопрос: Так почему же появляется радуга?
Вывод: Крохотные капли воды, находящиеся
в воздухе, действуют как множество призм
при падении на них солнечного света: они
его отражают, преломляют и разлагают
на семь цветов спектра. Радуга появляется
в солнечную погоду после дождя или в брызгах
водопада, когда солнечные лучи проходят
сквозь капли воды.
1.5. Виды радуги.
В интернете я нашел уникальные
фотографии радуги, в природе встречаются
различные виды радуг.
Иногда можно увидеть ещё одну,
менее яркую радугу вокруг первой. Это
вторичная радуга, в которой свет отражается
в капле два раза (рис.2).Во вторичной радуге
«перевёрнутый» порядок цветов — снаружи
находится фиолетовый, а внутри красный.
Рис.2 Двойная радуга.
Однако есть такое редкое природное
явление, как лунная радуга (также известная как ночная радуга) — радуга, порождаемая луной. Лунная радуга сравнительно
более бледная, чем обычная (рис.3). Это
объясняется тем, что Луна производит
меньше света, чем Солнце.
Рис.3 Лунная радуга.
Очень редкое природное явление
огненная радуга (рис.4).
Рис.4 Огненная радуга.
Вывод: Радугу можно увидеть практически
в любое время и в любом месте.
Глава 2
Эксперименты получения радуги в домашних
условиях.
Чтобы убедиться в том, что
белый цвет состоит из семи цветов и радугу
можно получить искусственным путём, я
провел опыт, который описан в книге «Большая
книга экспериментов для школьников».
Опыт первый.
Оборудование: Мне понадобился фонарик, ёмкость
для воды, плоское зеркало, белый картон
и вода. Я наполнил лоток водой,
поставил зеркало
с наклоном как было показано на рисунке,
направил свет фонарика
на погружённую в воду часть зеркала,
чтобы поймать отражённые
(или преломлённые) лучи, поставил картон
перед зеркалом.
В результате на картонке появилось
отражение всех цветов радуги, таким образом
я смог получить радугу в «домашних» условиях.
(Приложение 3)
Опыт второй.
Оборудование: компакт-диск и фонарик и
лист бумаги.
взял компакт-диск, и
в темной комнате поймав свет
фонаря, направил его на чистый лист бумаги,
в результате получилась вот такая радуга
(рис.) Чем острее угол, тем цветовая гамма
лучей ярче.
Вывод: радугу можно получить в домашних
условиях даже с помощью искусственного
источника света.
Заключение
Осуществление данного проекта
позволило мне развить свои навыки работы
с дополнительной литературой, умение
проводить эксперименты, проводить анализ
полученных результатов, обосновывать
итоги исследований. Во время работы над
проектом я узнал о природном явлении
радуге: как появляется радуга и почему
она разноцветная, определил, какая существует
связь между дождем, солнцем и появлением
радуги, узнала, что радуга может быть
одной дугой, а может быть двойная. Существует
ночная радуга (лунная). Из истории изучения
радуги я выяснила, что многие пытались
объяснить природу этого явления, но полно
это явление раскрыл Исаак Ньютон.
Цель - узнать о природе атмосферного
оптического явления – радуга, была мною
достигнута, выдвинутые мною гипотезы
подтвердились.
Итак, опытным путём мы доказали,
что эффект радуги можно получить в домашних
условиях и в любое время года любоваться
этим красивейшим природным явлением,
которое всё ещё хранит много загадок.
Литература
- http://slovari.yandex.ru
- Абелюк Е.С. Мифологический словарь школьника. – М.: РОСТ, МИРОС, 2000. – 256 с.
- Трифонов Е.Д. Ещё раз о радуге.
– Соросовский образовательный журнал,
2000, т. 6, № 7
- Декарт Р. Рассуждение о методе
(с приложениями Диоптрика, Метеоры, Геометрия).
М.: Изд-во АН СССР, 1953. 656 с.
- Ньютон И. Лекции по оптике. М.: Изд-во АН СССР, 1945. 280 с.
- Белкин И.К. Что такое радуга?
– Квант, 1984, № 12.
- Детская энциклопедия «Что
такое? Кто такой?» - Издательство: АСТ,
2007 г.
- Энциклопедия для детей. М.Д.Аксенова.
- Издательство: Аванта+1999г.
- Viki.rdf.ru
- Бибигон
Приложение 2
Радуга на водопаде
Радуга в брызгах фонтана