Как часто после дождя мы наблюдаем радугу. Это красочное зрелище никого не оставляет равнодушным! Но увидев радугу в брызгах фонтана, а потом и на стене по диагонали от зеркала, я задумалась, что же является причиной её появления, если не дождь и не вода? Обратившись за помощью к учителю, я узнала, что причина радуги - явление дисперсии, узнала, кто его исследовал впервые, поняла, в чём оно заключается.

Радуга - одно из красивейших природных явлений, которое редко кого-то оставляет равнодушным. Когда-то люди считали радугу Божьим знамением. И это неудивительно, ведь она появляется буквально из ничего, и также таинственно исчезает.

Что же мы знаем о радуге?

Цвета радуги всегда расположены в одном и том же порядке сверху вниз: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый (помните из детства памятку порядка цветов в радуге - Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан или Как Однажды Жан Звонарь Голубой Сломал Фонарь?).

Самая яркая полоса - красная. Каждый следующий цвет бледнее предыдущего. Фиолетовый вообще с трудом различим на фоне неба.

Каковы же составные части радуги? Это капельки воды в воздухе, солнечные лучи и наблюдатель, который видит радугу. При этом должен быть соблюден целый ритуал: мало того, чтобы солнце осветило дождь, оно должно находиться низко над горизонтом, а наблюдатель должен стоять между дождем и солнцем - спиной к солнцу, лицом к дождю. В этот момент он и видит радугу. Каким образом это происходит?

Солнечный луч освещает каплю дождя. Проникая внутрь капли, луч слегка преломляется. Как известно, лучи различного цвета преломляются по-разному, то есть внутри капли луч белого цвета распадается на составляющие его цвета. Это явление дисперсии. Пройдя каплю, свет отражается от её стенки, как от зеркала. Отраженные цветные лучи идут в обратном направлении, ещё сильнее преломляясь. Весь радужный спектр покидает каплю с той же стороны, с которой в неё проник солнечный луч.

Свет от солнца проник в каплю со стороны наблюдателя. Теперь этот луч, разложенный в цветной спектр, к нему же и возвращается. Человек видит огромную цветную радугу, раскинувшуюся по всему небу, - свет, преломленный и отраженный миллиардами дождевых капель.

Двойная радуга

Реже можно наблюдать в небе одновременно две радуги. Как правило, вторая радуга хуже различима, иногда еле заметна. Цвета в такой радуге перевёрнуты, то есть сначала идёт фиолетовый цвет. Её появление объясняется повторным отражением световых лучей внутри капли.

Ещё мы можем видеть явление радуги, когда свет преломляется капельками тумана или испарениями с поверхности моря, а в городе - у фонтана.

Опыт

Радугу можно наблюдать и с помощью водяной капли.
Посадите каплю воды на палочку или травинку. Встаньте спиной к Солнцу или другому яркому источнику света. Когда лучи света образуют с направлением глаз - капля угол около 42 градусов, прозрачная капля вдруг вспыхнет чрезвычайно чистым по тону цветом!
Каким?
Любым!
Если каплю осторожно перемещать по дуге окружности, можно увидеть все цвета радуги!

Явление дисперсии - разложения белого света в спектр (по цветам радуги) - было открыто и исследовано И. Ньютоном. Это явление говорит о сложном составе белого света. Я отправилась в Музей Науки Лондона на представление, посвящённое сэру Исааку Ньютону. Окунувшись в атмосферу XVII века, «побывав» в воссозданной (пусть даже на сцене) лаборатории учёного, я почувствовала себя естествоиспытателем.
Загляните и вы в Музей науки, узнайте больше об открытиях, сделанных Ньютоном, перейдя по ниже расположенным ссылкам.

Задача

Ответ : оказывается, радуга видна лишь тогда, когда высота солнца над горизонтом не превышает 42 градусов. 22 июня в полдень солнце стоит на небе выше, и нет возможности увидеть радугу.

Посмотрим опыт, объясняющий явление дисперсии и сложный состав белого света.

Волновые свойства света. Дисперсия.

Интересный факт

С поверхности земли радуга выглядит обычно как часть окружности, а с самолета она может представлять собой и целую окружность!

Интересные оптические физическия явления : http://class-fizika.narod.ru/w25.htm

Вы можете познакомиться с некоторыми оптическими явлениями, перейдя по ссылке на одну из страничек нашей школьной энциклопедии по математике и физике "Алгоритм успеха" .

Вывод

Явление дисперсии света, объясняющее причины возникновения радуги, позволило мне понять, почему белый свет окрашивает окружающий нас мир разноцветными красками. Одни прозрачные предметы мы видим красными, другие переливающимися разными цветами. И всё благодаря сложной природе белого света, благодаря тому, что тела по-разному отражают, преломляют и поглощают свет разных длин волн. Поэтому блестят и переливаются в солнечных лучах обыкновенный осколок прозрачного стекла и бриллиант.

Таким образом, мы доказали, что радугу мы видим благодаря особым свойствам световых волн, и у неё есть свое, интересное объяснение, как и у многих других оптических явлений в природе.

Анна Лифанова
Что такое радуга? Конспект познавательного занятия для детей старшего дошкольного возраста

Цель. Развитие аналитико-синтетических способностей ребенка.

Задачи :

познакомить детей со свойством света превращаться в радужный спектр ;

Расширять представления о смешении цветов, составляющих белый цвет.

Материал и оборудование : Презентация с репродукциями картин художников с изображением радуги , литровая миска с водой, бутылочка светлого лака для ногтей.

Ход занятия:

Воспитатель : Послушайте, ребята, стихотворение :

Радуга

Радуга в небе весеннем висела,

Весело с неба на землю смотрела.

Радостно мы улыбались в ответ :

- Радуга – радуга , цвет – пересвет.

Радуга в небе недолго висела,

С неба на землю недолго смотрела :

Растаяла …

Что же на память она всем

Оставила?

Красные маки,

Желтый песок

Зеленый зажегся

На ветке листок.

Жук фиолетовый

Греет бока

Синяя плещет

Река в берега.

Оранжевым солнцем

Согреты леса

А у скворца

Голубые … глаза. В. Степанов

Воспитатель : Ребята, посмотрите на репродукции знаменитых художников. Что вы видите на всех этих картинах?

Дети : радугу

Воспитатель : А кто-нибудь знает, что такое радуга и как она появляется?

Дети отвечают, что она появляется после дождя, когда светит солнышко.

Воспитатель : Радуга – одно из красивейших явлений природы.

А вы, ребята, видели когда-нибудь радугу ?

На что она похожа?

Воспитатель выслушивает ответы детей : На коромысло, на дугу, на мост и др.

Воспитатель : Человек еще с древних времен задумывался над природой происхождения радуги и связывал появление на небе разноцветной дуги с множеством поверий и легенд. Одни считали, что радуга – это небесный мост , с которого на землю спускались боги или ангелы, другие говорили, что это дорога между небом и землёй или с ворота в другой потусторонний мир.

На самом же деле, радуга – это атмосферное явление, которое наблюдается при освещении Солнцем множества водяных капелек во время дождя или тумана, или после дождя. Когда солнечные лучики преломляются в каплях воды во время дождя, на небе появляется разноцветная дуга.

А давайте вспомним, сколько цветов имеет радуга и какие ?

Дети : 7 цветов, перечисляем цвета, вспоминая известный стишок : «Каждый охотник желает знать, где сидит его фазан» .

Воспитатель : Сейчас мы попробуем создать свою радугу

Опыт «Радужная пленка »

Поставить миску с водой на стол, чтобы на нее не падали прямые лучи света. Подержать над миской кисточку из пузырька с лаком, пока капля лака не упадет в воду. Наблюдать за поверхностью воды. Подвигать головой, чтобы посмотреть на воду с разных точек. Что мы увидели?

На разлившемся по воде тонком слое лака видны радужные переливы . Лак образует тонкую пленку на поверхности воды. Когда на поверхность этой пленки падает свет, каждый его луч частично отражается от нее. Другая часть луча достигает нижней поверхности пленки и тоже отражается от нее. Отражения лучей складываются друг с другом, и мы можем видеть переливы радужных тонов .

Физкультминутка :

В небе радуга висит в воздухе "нарисовать" радугу

Детвору веселит. потянуться вверх и помахать кистями рук

С нее, как с горки, опустить руки вниз

Едут Егорка, петух,

Кот, свинья и я. загибать пальцы на руке

Воспитатель : Сейчас мы поиграем с красками. Будем смешивать краски, чтобы нарисовать радугу .

К - красный

О - оранжевый

Ж - желтый

З – зеленый

Г – голубой

С – синий

Ф – фиолетовый

У нас с вами есть только 4 цвета : красный, желтый, синий, белый.

Как же нам нарисовать радугу ?

Дети предлагают свои варианты смешения красок.

Воспитатель : Давайте проверим ваши ответы. Красный у нас есть, оранжевый = красный + желтый, желтый - есть, зеленый = синий + желтый, голубой = синий + белый, синий есть, фиолетовый = синий + красный.

Я предлагаю каждому нарисовать свою радугу , только не перепутать расположение цветов.

И в конце занятия , мы опять поиграем с мыльными пузырями. Выпустив пузыри, внимательно посмотрите на них. У каждого пузыря есть радужная оболочка , которая также включает все цвета.

Что никогда не покидает человека в самой отчаянной ситуации? Надежда на то, что положение изменится, что снова выглянет солнце.

Однажды на земле произошло стихийное бедствие, которое никто не мог предугадать – всемирный потоп. Дело в том, что человечество сильно развратилось, и Бог пожалел, что вообще однажды сотворил людей: «И сказал Господь: истреблю с лица земли человеков, которых Я сотворил, ибо Я раскаялся, что создал их. Ной же обрел благодать пред очами Господа. Вот житие Ноя: Ной был человек праведный и непорочный в роде своем; Ной ходил пред Богом» (Быт.6:5-9).

Тогда Бог повелел Ною построить большой корабль и войти в него со своей семьей, а также взять с собой по паре всех животных. Это повеление было выполнено, и вода покрыла всю землю. Ною ничего не оставалось, как надеяться.

И Бог не забыл о Ное: вода с земли сошла, и Ной с семьей ступили на берег. «И сказал Господь в сердце Своем: не буду больше проклинать землю за человека, потому что помышление сердца человеческого — зло от юности его; и не буду больше поражать всего живущего, как Я сделал: впредь во все дни земли сеяние и жатва, холод и зной, лето и зима, день и ночь не прекратятся.…Вот знамение завета, который Я поставляю между Мною и между вами и между всякою душею живою, которая с вами, в роды навсегда: Я полагаю радугу Мою в облаке, чтоб она была знамением завета между Мною и между землею… и не будет более вода потопом на истребление всякой плоти» (Быт.8-9).

Радуга – символ надежды, символ возрождения, символ спасения, символ прощения Богом человечества, печать, гарантирующая продолжение этого мира. А также намек на то, что грядут лучшие времена и более счастливое Царство. В нем, как говорит Библия, радуга окружает престол Всевышнего. Она – первый завет, который Бог заключил с человеком. Завет, знамение которого мы можем видеть и сегодня.

Такие разные радуги

C самого детства каждый улыбается, когда видит радугу. Действительно, сложно смотреть на радугу и не испытывать нечто восхитительное. Что же это такое – радуга?

Каждый охотник желает знать

С научной точки зрения, она – 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 под углом 42 градуса. Солнечные лучи, летящие со скоростью 300 тыс. километров в секунду и встречающие на своем пути Землю, способны творить чудеса, достойные руки художника.

Принято считать, что в радуге присутствует 7 цветов, все их знают с детства. Свет, проходя сквозь капли дождя, как через призму, делится на спектр различных цветов. Но не все оттенки спектра способен видеть человеческий глаз. В древности считали, что радуга состоит из трех цветов. И только в XVII веке, когда наука развилась, ученые смогли выделить весь спектр цветов солнечного света, и мы получили современное законченное понимание о радуге. Кстати, в Китае радугу до сих пор делят на пять цветов, исключая при этом оранжевый и фиолетовый.

Белая и круглая радуги

Но радуги бывают разные. Вы когда-нибудь видели или слышали о белой или круглой радугах? А они бывают. Белая радуга появляется только ночью при лунном свете после дождя, если смотреть под определенным углом преломления света. Это достаточно редкое явление, тем не менее, его можно увидеть. Так же, как и круглую радугу. Вообще-то, радуга всегда бывает в форме круга, но человек способен видеть только половину данной окружности, потому что находится в определенной плоскости на земле. Если подняться на высоту птичьего полета и посмотреть на радугу с высоты, то можно увидеть весь круг радуги.

Перевернутая радуга

Перевернутая радуга – явление довольно редкое. Она появляется при определенных условиях, когда на высоте 7-8 километров тонкой завесой располагаются перистые облака, состоящие из ледяных кристалликов. Солнечный свет, падая под определенным углом на эти кристаллы, разлагается на спектр и отражается в атмосферу. Цвет в перевернутой радуге располагается в обратном порядке: сверху находится фиолетовый, а снизу – красный.

Огненная радуга

Огненная радуга – редкое оптическое атмосферное явление. Она появляется, когда солнечный свет проходит сквозь перистые облака под углом 58 градусов над горизонтом. Еще одно необходимое условие возникновения огненной радуги — шестиугольные кристаллы льда, имеющие форму листа, их грани должны быть параллельными земле. Солнечные лучи, проходя сквозь вертикальные грани ледяного кристалла, преломляются и зажигают огненную радугу.

Персональная радуга

Каждый из нас видит свою собственную, персональную радугу. Когда вы смотрите на радугу, то видите свет, преломленный от одних капель дождя, а человек, стоящий рядом с вами, смотрит на ту же радугу, но видит свет, отраженный от других капель дождя. Кроме того, каждый видит цвета по-разному в зависимости от света. Так же происходит и в жизни: каждый человек смотрит на проблему по-разному и решает эту проблему также по-разному.

Какова бы ни была радуга: обычная, круглая, огненная, перевернутая, двойная или тройная – она в любом своем случае несет надежду на будущее. Как для Ноя много лет назад радуга явилась началом новой жизни (эту историю можно прочесть в Библии, в книге Бытие с 6 главы), так и для нас пусть радуга всегда будет напоминанием о том, что Бог нас не оставит и не покинет, что впереди – лучшее.

По материалам сайтов n-t.ru; vse-sekrety.ru, подготовила Наталия Кудряшова

Инструкция

Как установил Ньютон, белый световой луч получается в результате взаимодействия лучей разного цвета: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового. Каждый цвет характеризуется определенной длиной волны и частотой колебаний. На границе прозрачных сред скорость и длина световых волн изменяются, частота колебаний остается прежней. Каждый цвет имеет свой собственный коэффициент преломления. Меньше всего от прежнего направления откланяется луч красного цвета, чуть больше оранжевый, затем желтый и т.д. Наибольший коэффициент преломления имеет фиолетовый луч. Если на пути светового луча установить стеклянную призму, то он не только отклонится, но и распадется на несколько лучей разного цвета.

А теперь . В природе роль стеклянной призмы выполняют дождевые капли, с которыми сталкиваются солнечные лучи при прохождении через атмосферу. Поскольку плотность воды больше , световой луч на границе двух сред преломляется и разлагается на составляющие. Далее цветовые лучи движутся уже внутри капли до столкновения с ее противоположной стенкой, которая также является границей двух сред, и, к тому же, обладает зеркальными свойствами. Большая часть светового потока после вторичного преломления будет продолжать движение в воздушной среде за каплями дождя. Некоторая же его часть отразится от задней стенки капли и выйдет в воздушную среду после вторичного преломления на передней ее поверхности.

Процесс этот происходит сразу во множестве капель. Чтобы увидеть радугу, наблюдатель должен стоять спиной к Солнцу и лицом к стене дождя. Спектральные лучи выходят из дождевых капель под разными углами. От каждой капли в глаз наблюдателя попадает только один луч. Лучи, выходящие из соседних капель сливаются, образуя дугу. Таким образом, от самых верхних капель в глаз наблюдателя попадают лучи красного цвета, от тех, что ниже – оранжевого и т.д. Сильнее всего откланяются фиолетовые лучи. Фиолетовая полоска будет нижней. Радугу в форме можно видеть, когда Солнце находится под углом не более чем 42° относительно горизонта. Чем выше поднимается Солнце, тем меньше размеры радуги.

Вообще-то, описанный процесс несколько сложнее. Световой луч внутри капли отражается многократно. При этом может наблюдаться не одна цветовая дуга, а две – радуга первого и второго порядка. Внешняя дуга радуги первого порядка окрашена в красный цвет, внутренняя – в фиолетовый. У радуги второго порядка наоборот. Выглядит она обычно на много бледнее первой, поскольку при многократных отражениях интенсивность светового потока уменьшается.

Значительно реже в небе могут наблюдаться три, четыре и даже пять цветных дуг одновременно. Подобное наблюдали, например, жители Ленинграда в сентябре 1948 года. Это объясняется тем, что радуга может возникать также и в отраженных солнечных лучах. Такие многократные цветовые дуги могут наблюдаться над обширной водной поверхностью. При этом отраженные лучи идут снизу вверх,

Вы частенько замечали, что в небе после дождя появляется радуга, это очень красивое явление, но что такое радуга и как она появляется?

Вопрос — почему появляется радуга и что это такое – люди задавали еще в древние времена. Существует много поверий и легенд, связанных с ней, но в эру науки мы можем ответить на этот вопрос.

Радуга – атмосферное оптическое и метеорологическое явление, наблюдаемое обычно после дождя или перед ним. Оно выглядит как дуга или окружность, составленная из цветов спектра. Глядя снаружи - внутрь дуги: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый. Эти семь цветов - основные, которые принято выделять, но следует иметь в виду, что на самом деле спектр непрерывен, и цвета эти в радуге переходят друг в друга с плавным изменением через множество промежуточных оттенков.

Радуга возникает в результате преломления солнечных лучей в каплях воды во время дождя или тумана. Она возникает и в отраженных лучах солнца от водной поверхности озер, водопадов и рек.

Луч света состоит из летящих с огромной скоростью частиц – отрезков электромагнитных волн. Короткие и длинные волны различаются по цвету, но в потоке воспринимаются человеческим глазом как белый свет. Луч, натыкаясь на капли воды от дождя или тумана, преломляется и распадается на разные цвета от красного до фиолетового. Так как солнечный свет состоит из спектра цветов, то мы различаем в радуге семь цветов — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой и фиолетовый, но из-за непрерывного спектра цвета плавно переходят друг в друга через множество оттенков. Радугу видно только тогда, когда лучи света падают на капли под углом 42°. При этом источник света должен быть расположен за спиной наблюдателя.

Радуга может различаться и по ширине, и по яркости цвета, это зависит от размера капель, через которые преломляется свет. Если частицы воды крупные - сияющая дуга будет яркой и узкой. Если же капли мелкие, то радуга окажется широкой, но с блёклыми оранжевыми и жёлтыми краями.

Иногда бывает на небе сразу две радуги. Это происходит, если световой луч отражается от дождевых капель дважды. Радуг может быть три и даже больше, но человеческий глаз больше двух уже не различает. При таких явлениях иногда появляется и другое оптическое явление – полоса Александра – темный участок неба между радугами.

Радуга - это замкнутый круг, нижняя часть которого скрыта под линией горизонта. Увидеть полное радужное кольцо возможно из окна самолета.