« Что такое радуга? » научно – исследовательская работа

Министерство образования и науки РФ

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 48

г. Волгограда

II  районный конкурс научно – исследовательских работ

 по гуманитарным, естественным и техническим наукам «Аистёнок»

среди обучающихся начальной школы

«    Что такое радуга?     »

Работа выполнена:

обучающимися 1 «Б» класса

Лопуховой Дарьей, Соколовым Дмитрием,

Агеевым Денисом

                                                                                Научный руководитель:

                                                                                Степанова Елена Юрьевна

                                                                                учитель начальных классов

Волгоград 2012- 2013учебный  год

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение

Радуга повисла разноцветным коромыслом, 
Опустив один конец в зеленый океан… 
М.Рысаков

Каждый человек хотя бы раз в жизни любовался природным чудом – радугой.

Многие, наверное, замечали, что радуга, как правило, появляется после дождя.

Я много раз видел радугу, и всегда это явление приводило меня в восторг. Прошлым  летом мы с родителями гуляли по городу. Погода была солнечная, но вдруг неожиданно начался дождь: теплый, мелко моросящий. Он прекратился также быстро, как и начался, и буквально сразу же мы все увидели в небе радугу.

Мне захотелось 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:

1. Изучить литературные источники, интернет-сайты по вопросу возникновения радуги, её изучения.
2. Узнать, какие народы упоминали радугу в своём фольклоре.
3. Провести опыты, которые показывают, что такое радуга и как она появляется.
4. Узнать, можно ли увидеть радугу ночью.

Выдвинутые гипотезы:

1. Предположим, что радуга появляется только в солнечный день после дождя.
2. Предположим, что ночью радугу в природе увидеть невозможно.
3. Предположим, что радугу можно получить, если заменить солнечные лучи искусственным источником света.

Основные методы: изучение литературы, наблюдение, эксперимент.

2. Вступительная часть

     Радуга — одно из самых красивых явлений природы, и люди уже давно задумывались над ее природой. Ещё Аристотель, древнегреческий философ, пытался объяснить причину радуги. Мы с ребятами класса задались целью выяснить, отчего же бывает радуга, какова её история исследования, какие бывают необычные радуги,  провести свое исследование, узнать как можно больше о радуге.

Актуальность этой темы, по нашему мнению, в том чтобы все узнали, откуда берется это красивое явление природы. Ведь если нарушится хоть одно звено в природе, то мы ни когда не увидим этой красоты. Когда мы видим радугу, то сразу такой всплеск эмоций наступает, хоть это явление не так часто, но в памяти остаётся надолго. Вообще удивительно, казалось бы свет и вода - что тут такого? А получается такая вот красота...

Радуга – это великолепное красочное явление, издавна поражало воображение людей. Глядя на радугу, хочется верить в чудеса и волшебство.

На небе радуга сияет и блестит,
Как будто нам по ней проход открыт.
Луч многоцветный опустился из небес,
В прекрасной радужной пыли сияет лес.

      Листва мерцает, словно изумруд,
Отсветы радуги видны и там и тут,
Лес в сказку погрузился и затих,
Он хочет задержать чудесный миг.

      Наукой всё для нас давно объяснено,
Но до конца понять природу не дано.
Завидев радугу в небесной синеве,
Мечтаем мы, что это символы извне.

      Восторг уносит нас в заоблачный полёт,
Быть может, там разгадка чуда ждёт.
Нам светит радуга, свежа и хороша,
От ярких красок счастьем светятся глаза.

Радуга — атмосферное оптическое и метеорологическое явление, наблюдаемое обычно после дождя или (существенно реже) перед ним. Появление радуги в небе означает, что вскоре наступит хорошая погода и ненастью пришел конец. Её появление для людей означало «радужные» перспективы на будущее.

Люди давно задумывались над природой этого красивейшего явления природы. Человечество связало радугу с множеством поверий и легенд. В древнегреческой мифологии, например, радуга – это дорога между небом и землей, по которой ходила посланница между миром богов и миром людей Ирида.

В Китае считали, что радуга - это небесный дракон, союз Неба и Земли. В славянских мифах и легендах радугу считали волшебным небесным мостом, перекинутым с неба на землю, дорогой, по которой ангелы сходят с небес набирать воду из рек. Славяне полагали, что радуга пьет воду из рек, озер и других водоемов, а потом проливает ее в виде дождя на землю.

3. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

3.1.Как появляется радуга?

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. Дело в том, что обычный солнечный свет, который мы видим как белый или бесцветный, на самом деле состоит из разных цветов. Это в 1666 году доказал Исаак Ньютон. Когда лучи солнечного света проходят через воздух, мы видим их как белый свет. Но когда на их пути встречается дождевая капля (она по форме близка к призме), и солнечный свет проходит через стеклянную призму или через каплю, составляющие его разноцветные лучи изменяют свое направление, отклоняются на неодинаковые углы - расходятся в виде веера (преломляются). Причем каждый цвет преломляется по-разному - меньше всего отклоняется от своего первоначального направления красный, а больше всего - фиолетовый.  Именно поэтому наружный край дуги обычно красный, а внутренний – фиолетовый. Посередине располагаются остальные цвета - оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий.

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).

Чтобы убедиться в том, что белый цвет состоит из семи цветов, мы провели такой опыт. Круг, раскрашенный в семь цветов радуги, прикрепили к волчку и раскрутили. Мы увидели, как разноцветный диск “превратился” в белый.

       Радуга, которая возникает после дождя или в брызгах фонтанов – это первичная радуга. Выше первой в небе возникает вторая, менее яркая дуга. В ней цветные полосы располагаются в обратном порядке. Очень редко, но все-таки случается, когда на небе можно одновременно видеть три радуги.

Когда солнце закрыто легкими облаками, первая радуга кажется иногда совершенно не окрашенной и представляется в виде белесоватой дуги, более светлой, чем фон небосвода. Такую радугу называют белой. Если смотреть на радугу с земли, она будет казаться дугой. Если на радугу посмотреть с высоты, например с самолета, она будет казаться кругом. Чтобы увидеть радугу нужно находиться строго между солнцем (оно должно быть сзади) и дождем (оно должно быть перед вами). Если солнце высоко в небе, радугу увидеть невозможно (т.к. солнце, глаза и центр радуги должны находиться на одной прямой). Поэтому радугу можно видеть чаще всего утром или вечером.

ВЫВОД: радуга появляется в солнечную погоду после дождя, когда солнечные лучи проходят сквозь дождевые капли.

3.2.Можно ли увидеть радугу ночью?

Вы когда-нибудь видели лунную радугу? Оказывается, такое чудо тоже бывает. Об этом мы узнали в сети Интернет. Подобно тому, как радуга после дождя появляется в результате солнечного освещения, лунные радуги появляются из-за освещения Луной. Поскольку Солнце значительно ярче Луны, то солнечные радуги также более яркие и наблюдаются чаще лунных. На приведенной фотографии (Рис.3) изображена лунная радуга над Соленым озером в Сэйнт-Джоне на Вирджинских островах. Слева видны парусные лодки. Так как лунный свет представляет собой отраженный солнечный, то цвета радуги почти совпадают. Как солнечные, так и лунные радуги возникают в результате преломления света на мельчайших капельках воды, которые играют роль миниатюрных призм.

ВЫВОД:  очень редко в природе можно наблюдать лунную радугу.

3.3.Получение радуги в домашних условия

Чтобы доказать, что радугу можно получить в домашних условиях, мы провели несколько опытов.

Опыт первый

Оборудование: прозрачная трехгранная призма.

Мы рассматривали сквозь призму предметы белого цвета, они выглядели цветными. С помощью призмы мы получили изображение радуги на стене.

Для этого мы «поймали» призмой солнечные луч. Таким образом получил радугу в «домашних» условиях И.Ньютон.

Этот опыт легко повторить и с искусственным источником света.

 Опыт второй

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 у всех. Он очень прост в исполнении.

Опыт третий

Оборудование: таз, до краев наполненный водой; зеркальце, установленное в воде под углом 25°; источник света (солнце или настольная лампа). В солнечный день поставили около окна таз с водой и опустили в него зеркало. Зеркало нуждается в подставке, так как угол между ним и поверхностью воды должен составлять 25°. Зеркальцем «поймали» луч света, в результате преломления луча в воде и его отражения от зеркала на стене или на потолке возникла радуга. Этот опыт можно провести и вечером: тогда источником света выступит настольная лампа. Спектр получится в затемненном помещении. Но при искусственном источнике света радуга получилась не яркой.

Опыт четвертый

Оборудование: тарелка с водой, лак для ногтей, «удочка» для пленки.

Капнули в воду каплю лака. На поверхности воды образовалась тонкая пленка. Ее аккуратно сняли при помощи специального приспособления — «удочки». Пленка лака играет всеми цветами, напоминая крылья стрекозы. Луч белого света, попадая на тонкую пленку, частично отражается от нее, а частично проходит вглубь, отражаясь от ее внутренней поверхности.

Опыт не требует сложного оборудования, в этом его достоинство. Но чтобы увидеть хорошую радугу, нужно, чтобы пленка была довольно большого размера.

Опыт пятый

Оборудование: круглая колба с водой, источник света (диапроектор), экран с отверстием.

Наполненную водой круглую колбу сквозь отверстие в экране освещали параллельным пучком света и наблюдали возникшую на экране цветовую каемку. Главный недостаток этого опыта состоит в том, что он не совсем отражает реальное положение вещей: настоящая радуга получается не от одной капли, а от огромного количества капель. Но при выполнении этого опыта получилась самая яркая полная радуга в виде окружности.

ВЫВОД: радугу можно получить в домашних условиях даже с помощью искусственного источника света.

4. Заключение:

    При работе над данной темой  мы поняли, что  радуга является одним из самых красивейших явлений природы. Мы узнали много нового о радуге: откуда берётся радуга, какова её история исследования, какие бывают необычные радуги, почерпнул научные сведения о физике радуги. Собирая материал, познакомился с радугой как  с удивительным явлением природы. Мы  провели свое исследование и практически подтвердили свои знания, о том, как появляется радуга.

Используемая литература:

1. Новая детская энциклопедия, Москва РОСМЕН, 2011г.
2. Детская энциклопедия «Все обо всем» под ред. А. Ликум.- изд.-во «АСТ» - 1997.
3. Хочу все знать. Большая иллюстрированная энциклопедия интеллекта, Москва 2008г.
4. Дитрих А.К., Юрмин Г.А., Кошурникова Р.В. Почемучка. – М.:Педагогика – Пресс, 1993.
5. http://www.google.ru/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e6/Rainbow_at_Ladoga.jpeg/320px-Rainbow_at_Ladoga.jpeg&imgrefurl=http://ru 
6. http://prirodamatushka.ru/?p=1442 
7. http://florsita.ru/post127722871/