Проект"Радуга"

Муниципальное образовательное учреждение МОУ СОШ №6

Исследовательская работа

на тему:

«Как получается радуга?

                                Работу выполнили учащиеся 2 «А» класса

                                Руководитель:  Колкова Е.Ф.

Содержание.

 Введение  _______________________________

1. Основная часть  

1. Что такое радуга? ________________________  
2. Кто раскрасил радугу? _____________________  
3. Возникновение радуги. ____________________
4. Кто изучал радугу? ________________________
5. Радуга бывает разной. _____________________

2. Экспериментальная работа________________
3. Результаты  ____________________________

4.  Выводы     _____________________________

 5. Заключение____________________________

 6. Литература____________________________

Введение.

              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. Многие люди, также как и я 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 мне интересна потому, что не  многие знают, как образуется радуга. Чтобы ответить на все возникшие вопросы, я решил провести исследовательскую работу.

    Исследуя эту загадку природы, я могу дать точный ответ  на поставленные мною вопросы.

    Цель нашей работы: узнать причину появления радуги, получение радуги в домашних условиях.

   Поставленные задачи:

1. Узнать, кто раскрасил радугу.
2.  Поставить опыт получения радуги в домашних условиях.
3. Узнать историю изучения радуги.

Объект исследования – природное явление радуга.

Предмет исследования – происхождение радуги.

Актуальность исследования: привитие интереса к экспериментальной работе в начальной школе

Благодаря такой работе  возрастает активность в познавательной сфере деятельности.

Гипотеза: мы предположили, что радугу можно получить в лабораторных и домашних условиях.

      Методы исследования:

1.  Анкетирование
2. Самостоятельные практические  опыты для подтверждения

гипотезы:

1. опыт: с призмой;
2. опыт с пульверизатором;
3. опыт с мыльными  пузырями;
4. опыт с зеркалом;
5. опыт с компьютерным диском.
6. Опыт с цветным кругом.                                  

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.

Мы узнали, что радугу можно увидеть около водопадов, фонтанов,   разбрызгиваемых поливальной машиной. У фонтанов и водопадов случалось видеть две и более дуг. 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.

1.2. Кто раскрасил радугу?

       Откуда берется удивительный красочный свет, исходящий от дуг радуги? Мы посмотрели одну из серий фильма «Почемучка» и узнали, о таком явлении как дисперсия света.  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». 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. Думаем, 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. Вид радуги, яркость цветов, ширина полос зависят от размеров и количества капель в воздухе. Чем крупнее дождевые капли, тем ярче радуга. Совсем маленькие капельки (диаметром менее 0,05 мм) вообще не могут посылать четкие цветные лучи, и тогда видна лишь бесцветная дуга. Белую радугу можно увидеть во время сильных морозов, когда в воздухе находится множество мельчайших кристалликов льда.

 Вот кто, оказывается, строит разноцветные ворота в небе быстро и красиво! Луч солнца и дождевые капли.   Радуга - огромный изогнутый спектр. Для наблюдателя на земле радуга обычно выглядит как дуга - часть окружности, И чем выше находится наблюдатель, тем радуга полнее. С горы или самолёта можно увидеть и полную окружность! Вы можете видеть радугу только в том случае, если находитесь строго между солнцем (оно должно быть сзади) и дождем (он должен быть перед вами). Иначе радуги не увидеть! Иногда можно увидеть ещё одну, менее яркую радугу вокруг первой. Это вторичная радуга, в которой свет отражается в капле два раза. Во вторичной радуге «перевёрнутый» порядок цветов — снаружи находится фиолетовый, а внутри красный. Иногда наблюдаются сразу две, реже - три разноцветные дуги. Первую радугу создают лучи, отразившиеся внутри капель однократно, вторую - лучи, отразившиеся дважды, и т. д. В 1948 г. в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург) среди туч над Невой появилось сразу четыре радуги.  

1.4. Кто изучал радугу?

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. Эту воду они наливают в облака и оттуда она падает живительным дождем. Суеверные люди считали, что радуга является дурным знаком. Они считали, что души умерших переходят в потусторонний мир по радуге, и если появилась радуга, это означает чью-то близкую кончину.Радуга также фигурирует во многих народных приметах, связанных с предсказанием погоды. Например, радуга высокая и крутая предвещает хорошую погоду, а низкая и пологая - плохую.А пытался ли кто-нибудь в истории человечества познать природу радуги?Мы нашли ответ на этот вопрос в Интернете.   Первая попытка объяснить радугу   была сделана в 1611 г. архиепископом Антонио де Доминисом. 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. 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  объяснил, как преломляются цветные лучи в каплях дождя.  По образному выражению американского ученого А. Фразера, 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.

Мало кому известно, но существует и 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.

1.Анкетирование

Мы провели анкетирование.

На первый вопрос «Видел ли ты радугу?» все 18 учеников ответили: «Да».

На второй вопрос «Знаешь ли ты, когда появляется радуга?» 16 человек ответили: «Да», двое «Нет».

На третий вопрос «Знаешь ли ты, как появляется радуга?» 5 человек ответили «Да», 9 – «Нет».

На четвертый вопрос «Знаешь ли ты, в какой последовательности расположены цвета радуги?»  18 учеников ответил «Да».

На пятый вопрос «Можно ли получить радугу в домашних условиях?» трое ответили «Да», 11 человек – «Нет».

3. Экспериментальная работа

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

     Нами были поставлены эксперименты получения радуги в домашних условиях.

Опыт 1.

 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.

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.

Опыт3

Оборудование: мыльные пузыри, которые мы купили в магазине.

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

                                                             Опыт 4.

Пузыри у нас получались небольшие , а нам хотелось увидеть большую радугу. Мы в интернете нашли рецепт для приготовления больших мыльных пузырей и у нас получились огромные пузыри, на которых сияла радуга:  на 200 гр. средства для мытья посуды (например, Fairy) необходимо взять 600 мл. теплой воды и 100 мл. глицерина (купить в аптеке). Глицерин делает стенки мыльного пузыря прочнее и мыльный пузырь не так быстро лопается.

 Опыт 5.

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.

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.

                                                       Опыт 6

Чтобы увидеть, что белого цвета в природе не существует, мы сделали круг, раскрасили его семью цветами. Если быстро раскрутить этот круг, то можно увидеть, что все цвета сливаются в один белый свет. 

                                                       Результаты.

    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 могли любоваться этой красотой.

                                                             Выводы.

      По полученным результатам мы пришли 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.

                                                    Заключение

     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 узнал, 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.

                                              Литература:

1. Ожегов С.И. и Шведова Н.Ю. Толковый словарь русского языка. 4-е издание., дополненное. – М.: ООО «А ТЕМП», 2008.
2. Травина И.В. 365 рассказов о планете Земля/Науч.-поп.издание для детей. – М.:ЗАО «РОСМЕН-ПРЕСС», 2007.
3. Энциклопедия для любознательных  «Где, что и когда?» ЗАО Компания «Махаон» - М.: 2007.
4. Интернет- ресурсы: http://allforchildren.ru/why/whatis32.php
5. Интернет-ресурсы: http://lifeglobe.net/blogs/details?id=462