Исследовательская работа на тему "Кто раскрасил радугу?"

муниципальное казенное образовательное учреждение

«Селищенская основная общеобразовательная школа имени В.М.Крылова»

Исследовательская работа

на тему:

«КТО РАСКРАСИЛ РАДУГУ?»

Авторы:

Григорьева Снежана, учащаяся 3 класса

Ефимова Маргарита, учащаяся 4 класса

Руководитель:

учитель начальных классов

Дмитриева Светлана Николаевна

2013-2014 учебный год

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………........3

Глава 1. Основная часть  

       1.1. Что такое радуга………………………………………………………….5

1.2        . Кто раскрасил радугу…………………………………………………….6

1.3        . Возникновение радуги…………………………………………………...7

1.4        . Кто изучал радугу?.....................................................................................8

1.5        . Радуга бывает разной…………………………………………………….9

Глава 2. Практическая часть

2.1.        Анкетирование…………………………………………………….......11

2.2.        Создание радуги в домашних условиях……………………………..12

Заключение………………………………………………………………………….13

Список литературы…………………………………………………………………15

Приложение…………………………………………………………………………16

Введение:

Актуальность темы исследования:

Какое из природных явлений может сравниться  по красоте с радугой? Возможно полярное сияние, вот только его видели совсем не много человек. А радугу,  которая появляется сразу после дождя,  видели все. Появившись на небосводе, она приковывает внимание. Она настолько красивая, что ее воспевают во многих песнях, описывают в литературе, складывают о ней легенды. (Слайд 1 «Радуга после дождя»)

 Многие люди, также как и мы с нетерпением ждут дождя, чтобы полюбоваться радугой. Какое же это разноцветное  чудо природы? Как образуется радуга? А можно ли наблюдать  эту красоту дома? Какие еще существуют радуги?

Эти вопросы заинтересовали меня и многих моих друзей. Эта тема стала нам интересна потому, что не  многие знают, как образуется радуга. Чтобы ответить на все возникшие вопросы, мы решил провести исследовательскую работу.

Исследуя эту загадку природы, мы можем дать точный ответ  на поставленные нами вопросы.

Цель исследования: узнать причину появления радуги; получение радуги в домашних условиях.

Задачи исследования:

1.        узнать, что такое радуга;

2.        выяснить условия появления радуги в природе;

3.        получить радугу в домашних условиях разными способами.

Гипотеза исследования: радугу можно получить в лабораторных условиях,  возможно ли получить ее в домашних условиях? Если возможно, то, каким способом.

Методы исследования: наблюдение, эксперимент, анкетирование, анализ литературы.

План работы:

1. Изучение литературы по теме: «Кто раскрасил радугу».

2. Постановка проблемы.

3. Определение цели.

4. Определение задач.

5. Формирование гипотезы.

7. Оформление исследовательской работы.

8. Подготовка презентации.

9. Презентация исследовательской работы.

10. Обсуждение итогов работы.

Глава 1. Основная часть

1.1. Что такое радуга

     Для того чтобы, узнать причину возникновения радуги, мы начали с изучения литературы. В толковом словаре дано понятие радуги. Радуга – это разноцветная дуга на небесном своде, образующаяся вследствие преломления солнечных лучей в дождевых каплях. (Слайд 1 «Радуга после дождя»)

Мы узнали, что радугу можно увидеть около водопадов, фонтанов,   разбрызгиваемых поливальной машиной. У фонтанов и водопадов случалось видеть две и более дуг. (Слайд 2 «Радуга у фонтана»)

 Можно самому создать завесу капель из ручного пульверизатора и, встав спиною к солнцу, увидеть радугу, созданную собственными руками. Поливая растения в саду в яркий солнечный день, в брызгах воды тоже можно увидеть маленькую радугу. (Слайд 3 «Маленькая радуга»)

1.2. Кто раскрасил радугу

       Откуда берется удивительный красочный свет, исходящий от дуг радуги?

Ответ на этот вопрос мы получили 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». (Слайд 4 «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.

1.3. Возникновение радуги

Радуга всегда появляется после дождя, мы думаем, 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.

У нас возник вопрос – а можно ли самому создать радугу?  

1.4. Кто изучал радугу

     А пытался ли кто-нибудь в истории человечества познать природу радуги? С учителем мы нашли ответ на этот вопрос в Интернете.

     Первая попытка объяснить радугу была сделана в 1611 г. архиепископом   Антонио де Доминисом. (Слайд 5 «Архиепископ Антонио де Доминис») Его объяснение радуги противоречило библейскому, поэтому он был отлучен от церкви и приговорен к смертной казни.

Научное объяснение радуги впервые дал Рене Декарт в 1637 г. . (Слайд 6 «Рене Декарт») Декарт объяснил радугу на основании законов преломления и отражения солнечного света в каплях выпадающего дождя.  Но он еще не знал о  разложении белого света в спектр при преломлении. Поэтому радуга Декарта была белой.
        Спустя 30 лет Исаак Ньютон (Слайд 7 «Исаак Ньютон»)  объяснил, как преломляются цветные лучи в каплях дождя.  По образному выражению американского ученого А. Фразера, (Слайд 8 «Ученый А. Фразер») сделавшего ряд интересных исследований радуги уже в наше время, «Декарт повесил радугу в нужном месте на небосводе, а Ньютон расцветил ее всеми красками спектра». Хотя многоцветный спектр радуги непрерывен, по традиции в нем выделяют 7 цветов. Считают, что первым выбрал число 7 Исаак Ньютон, для которого число 7 имело специальное символическое значение. Причём первоначально он различал только пять цветов - красный, желтый, зеленый, голубой и фиолетовый. Но, впоследствии, стремясь создать соответствие между числом цветов спектра и числом основных тонов музыкальной гаммы, Ньютон добавил к пяти перечисленным цветам спектра еще два.

Несмотря на то, что теория радуги Декарта–Ньютона создана более 300 лет назад, она правильно объясняет основные особенности радуги, в том числе расположение цветов.

1.5.        Радуга бывает разной

Радуга бывает с одной, с двумя дугами. (Слайд 9 «Такая разная радуга»)  Мало кому известно, но существует и ночная радуга. (Слайд 10 «Ночная радуга») Ночью, когда заканчивается дождь, радуга может возникнуть и в результате действия лучей, отражаемых луной. Несомненно, она не такая яркая, как днем, но видно ее замечательно. В зимнее время радуга возникает очень редко, но по своей красочности и живописности она отличается от всех остальных.  (Слайд 11 «Зимняя радуга») Ее можно увидеть только при определенных условиях.  На небе должна быть полная луна, безоблачная погода и температура воздуха -30, -35 градусов.                               

Обычно наблюдается простая радуга-дуга, но при определённых обстоятельствах можно увидеть двойную радугу, с самолёта (Слайд 12 «Вид радуги с самолета») – перевёрнутую или даже кольцевую, а в определённых местах (в основном в США) – лунную радугу. (Слайд 13 «Лунная радуга »)

Лунная радуга (также известная как ночная радуга) – радуга, порождаемая Луной в большей степени, чем Солнцем. Лунная радуга сравнительно более бледная, чем обычная. Это объясняется тем, что Луна производит (отражает от Солнца) меньше света, чем Солнце. Лунная радуга всегда находится на противоположной от Луны стороне неба. Лучше всего Лунная радуга видна при полной Луне, или на фазе Луны, близкой к полной, так как в это время Луна бывает самой яркой. Для появления Лунной радуги, кроме тех, что вызваны водопадом, Луна должна находиться невысоко в небе (меньше чем 42 градуса и желательно ещё ниже) и небо должно быть тёмным. И конечно же должен идти дождь напротив Луны. Эта комбинация необходимых требований делает Лунные радуги намного более редкими, чем радуги, тоже появившиеся под действием дождя, но порождённые Солнцем.

Также известны огненные радуги (Слайд 14 «Огненные радуги») – округло-горизонтальные дуги, возникающие на фоне лёгких, высоко расположенных перистых облаков. Феномен проявляется при определённых условиях:   Солнце должно быть выше 58 градусов над горизонтом; на небе должны находиться перистые облака, плоские шестиугольные кристаллы льда в облаках должны располагаться горизонтально.

Глава 2. Практическая часть

2.1.        Анкетирование

Мы с одноклассниками провели анкетирование.

На первый вопрос «Видел ли ты радугу?» все 9 учеников ответили: «Да».

На второй вопрос «Знаешь ли ты, когда появляется радуга?» все 9 учеников ответили: «Да».  

На третий вопрос «Знаешь ли ты, как появляется радуга?» 7  человек ответили «Да», 2 – «Нет».

На четвертый вопрос «Знаешь ли ты, в какой последовательности расположены цвета радуги?»  6 учеников ответил «Да», 3 – «Нет».

На пятый вопрос «Можно ли получить радугу в домашних условиях?» 2  ответили «Да», 7 человек – «Нет».

2.2.        Создание радуги в домашних условиях

Чтобы убедиться в том, что белый цвет состоит из семи цветов и радугу можно получить искусственным путём, мы провели опыты:

Опыт 1. (Слайд 15 «Опыт со стеклянной призмой»)

 Оборудование: зеркальце, стеклянную призму.

Описание:  учительница  зеркальцем поймала «солнечного зайчика» и направила на  стеклянную призму, которую я держал в руке. На потолке появилась радуга.

Опыт 2. (Слайд 16 «Опыт с пульверизатором»)

Оборудование: пульверизатор, наполненный водой, источник света солнце.

 Описание: создаем облако падающих в воздухе капель и на них наблюдаем радугу. Условия такого опыта вполне соответствует природным, однако, получить требуемое облако совсем не просто.

Опыт 3. (Слайд 17 «Опыт с мыльными пузырями»)

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

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

          Опыт 4. (Слайд 18 «Опыт с зеркалом»)

Оборудование: зеркало, миска с водой.

Описание:  мы положили зеркало в неглубокую миску с водой. Поставили миску  так, чтобы луч света от солнца отражался от зеркала на стену или потолок.   На потолке мы увидели радугу. Эксперимент удался.

Опыт 5. (Слайд 19 «Опыт с компьютерным диском»)

Оборудование: компьютерный диск, источник света - солнце.

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

Таким образом, мы пришли к выводу: пучок света, отражённый зеркалом на выходе из воды, преломляется. Цвета, составляющие белый цвет, имеют разные углы преломления, поэтому они падают в разные точки и становятся видимыми.

Заключение

Изучив литературу, мы узнали, что 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.

    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 мы узнали, как появляется радуга и почему она цветная.

    Из истории изучения радуги мы выяснили, что многие пытались объяснить природу этого явления, но полно это явление раскрыл Исаак Ньютон более 300 лет тому назад.

    Нам удалось получить радугу в домашних условиях. Эксперимент прошел удачно, и мы смогли любоваться этой красотой дома.                                                      

    По полученным результатам, мы пришел 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.

     Выполнив эту работу, мы убедились, что радуга – хорошо известное оптическое явление в атмосфере; 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.

    Интересно расположение цветов в радуге. Оно всегда постоянно. Красный цвет главной радуги расположен на ее верхнем крае, фиолетовый – на нижнем. Между этими крайними цветами следуют друг за другом остальные цвета в такой же последовательности, как в солнечном спектре. В принципе в радуге никогда не бывают представлены все цвета спектра. Чаще всего в ней отсутствуют или слабо выражены синий, темно-синий и насыщенный чисто красный цвета. С увеличением размеров капель дождя происходит сужение цветных полос радуги, сами же цвета становятся более насыщенными.

   При этом узнали, как благодаря Ньютону были разрушены вековые представления о происхождении цветов.  

Получение радуги экспериментальным методом (искусственная радуга) позволяет провести исследование этой радуги. Полученные результаты при исследовании  могут быть интересны  для школьников.                                                     

Список литературы:

1. Большая энциклопедия «Для любознательных» / А.А. Спектр. – Минск: Харвест, 2010.

2. Большая книга экспериментов для школьников / Под ред. Антонеллы Мейяни; пер с ит. Э.И. Мотылевой. – М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2011.

3. Новая энциклопедия школьника. Перевод с англ. и научное редактирование Бородина Т., Гупало Е., Дудина М., Иванова О., Кириллов А., 2008.

4. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова // Толковый словарь русского языка. 4-е издание, дополненное. – М.: ООО «А ТЕМП», 2008.

5. И.В. Травина // 365 рассказов о планете Земля / Науч. – поп.издание для детей. – М.: ЗАО «РОСМЕН-ПРЕСС», 2007.

6. Энциклопедия для любознательных «Где, что и когда?» – М.: ЗАО компания «Махаон», 2007.