Дослідження веселки. Савін Богдан

Тип статьи:
Авторская

ЗМІСТ

ВСТУП……………………………………………………………………….3

РОЗДІЛ 1. Веселка як фізичне явище.

РОЗДІЛ 2.Де райдугу можна побачити?...............................................6

РОЗДІЛ 3. Феномен веселки

3.1. Місячна веселка……………………………………………………7

3.2.Вогняна веселка……………………………………………………7

3.3. «Навколозенітна дуга» або «Смайлик»…………………………7-8

3.4. Туманна Дуга………………………………………………………8

3.5.Райдужний ореол…………………………………………………..8

3.6. Сонячний ореол…………………………………………………….9

ВИСНОВКИ…………………………………………………………………10

СПИСОК ДЖЕРЕЛ ІНФОРМАЦІЇ………………………………………..11

Актуальність теми дослідження:

Обрана тема стала об’єктом наукового аналізу, тому що повністю феномен « веселка» не вивчено, у зв’ язку з тим, що клімат на Землі постійно змінюється.

Веселка — гарне небесне тіло, яке завжди привертало увагу не тільки учених, а й увагу людини взагалі. Веселку спостерігали в тій стороні небосхилу, яка протилежна Сонцю, бо виникає вона на чистому безхмарному небі, коли світить сонце. Найчастіше райдуга виникає під час грибних дощів.

Мета дослідження: виявлення фізичної природи веселки, порівняння наукових точок зору щодо виникнення веселки та дослідження створення веселки в лабораторних умовах.

Завдання дослідження:

  • опрацювати літератур з даної проблеми;
  • розглянути фізичну природу веселки;
  • розкрити пояснення феномену веселки науковцями;
  • дослідити шляхи створення веселки в лабораторних умовах.
    • Що ж таке «веселка» з точки зору науковців?

Об’єкт дослідження: процес виникнення веселки як фізичного явища.

Предмет дослідження: особливості форми веселки.

Вступ

Навряд чи знайдеться людина, яка не милувалася б веселкою. З'явившись на небосхилі, вона мимоволі приковує увагу. А скільки легенд і сказань пов'язано з веселкою у різних народів! У російських літописах веселка називається «райською дугою» або скорочено «Райдуга». У Древній Греції веселку втілювала богиня Ірида ( «Ірида» і означає «веселка»). За уявленнями давніх греків, райдуга з'єднує небо і землю своїм чарівним мостом, а богиня веселки Ірида була посередницею між богами і людьми.

Так от, веселка — це кольорова дуга кутовим радіусом 42 °, видима на тлі зливи або смуг дощу, часто недосягає поверхні Землі. Люди кажуть, що там, де впаде кінець веселки, там захований скарб. Веселку видно в тій стороні небосхилу, яка протилежна Сонцю, і виникає вона на чистому безхмарному небі, коли світить Сонце. Найчастіше райдуга виникає під час грибних дощів.

Зовнішня дуга веселки червона, а внутрішня — фіолетова.

1.2.Колиможнаспостерігативеселку?
Для виникнення веселки недостатньо лиш грому і блискавок. Якщо небо затягнуте темними хмарами, а на землі немає тіні, то веселку не побачиш. І лише коли в непроникній пелені хмар намічаються розриви, через які пробиваються сонячні промені, створюються умови для її явлення світу. Прекрасна, мінлива і невловима! Через те і почали говорити про людину, захоплену прекрасною, але недосяжною мрією: «погнався за веселкою».
Уранці, після сходу Сонця, коли східні вітри підганяють дощові хмари на захід, або ж увечері, коли західні вітри женуть хмари на схід, після або під час дощу, на небі з боку, протилежного Сонцю, можна спостерігати різнокольорову дугу.

1.3. Хто досліджував оптичне явище « веселка»?

Перша спроба пояснити народження веселки з наукових позицій закінчилася дуже сумно. Автор рукопису про її походження, архієпископ Антоніо Домініс, в 1611 році був заточений у в’язницю, де і помер в очікуванні своєї страти. Інквізиція засудила допитливого священика до смерті за те, що його теорія цього прекрасного явища природи суперечила біблійному тлумаченню.

Вперше Рене Декарт в 1637 р. обґрунтовував пояснення веселки на підставі законів заломлення і віддзеркалення сонячного світла в краплях падаючого дощу. Тоді ще не була відкрита дисперсія — розкладання білого світлу в спектр при заломленні, але на той момент його веселка ще була білою, тому що він знав лише про заломлення променів, які потрапляють в краплину падаючого дощу, але не знав, що їх треба розкласти в спектр.

Через 30 років Ісак Ньютон відкрив дисперсію білого світла при заломленні, доповнив теорію Декарта і пояснив, як заломлюються кольорові промені в краплях дощу.в 1672 році сер Ісаак Ньютон виконав історичний дослід. Він направив пучок світла на грань скляної призми, і на екрані, встановленому за цією призмою, вийшов спектр з безперервних кольорових смуг. Учений виділив сім основних кольорів, які ми і сьогодні вирізняємо у веселці. Це пізніше дало привід американському дослідникові А. Фразеру заявити: «Декарт повісив веселку в потрібному місці на небозводі, а Ньютон малював її всіма фарбами».

Ньютон спочатку виділяв у райдузі п’ять кольорів: червоний, жовтий, зелений, синій, фіолетовий, останнім він назвав пурпуровий. Пізніше він говорив про десять кольорів: червоний, кіновар, лимонний, шафранний, жовтувато-зелений, трав’янистий, лазурний, голубий, індиго, фіолетовий. Наостанок Ньютон зупинився на семи кольорах – тих самих, які і по сьогодні прийнято виділяти в райдузі, а саме: червоний, оранжевий (помаранчевий) жовтий, зелений, блакитний (голубий), синій, фіолетовий.

Всі ми прекрасно знаємо, як швидше всього запам’ятати кольори веселки. У цьому нам допомагає вислів – ЧепурнаОксанаЖивеЗнову БіляСтарогоФонтану, він краще звучить російською мовою: « Каждый охотник желает знать, где сидит фазан».

2. Де райдугу можна побачити?
Центр кола, що описує веселка, завжди лежить на прямій, що проходить через Сонце (Місяць) і око спостерігача, тобто одночасно бачити Сонце й веселку без використання дзеркал неможливо. Для спостерігача на землі вона звичайно виглядає, як частина окружності, чим він вище, тим веселка повніша.
Милуючись веселкою, ви не могли не відмітити, наскільки високий і крутий її різноколірний міст. Але, дивлячись із поверхні Землі, ми не можемо побачити більше половини веселкового круга. Зовсім інша справа, якщо дивитися з вершини гори на низовинну рівнину – туди, де приземляються краплі дощу. У полі нашого зору опинилася б багатоколірна дуга, що складає більше половини кола. А за особливо сприятливих умов з кабіни літака, що знаходиться у польоті, можна побачити веселку у вигляді повного кільця.
Веселку можна побачити не лише в небі, але поблизу фонтанів і водоспадів. Можливо, це і є одна з причин, за якою багато тисяч туристів вирушають до сонячної Бразилії до Ігуасу — найзнаменитішого, найкрасивішого водоспаду в світі.

А ще веселку можна створити власними руками. Для цього досить у сонячний день протягнути шланг від колонки, стати спиною до сонця і розпилювати воду вгору. Явище дуже короткочасне, але все одно дарує мішок позитивних емоцій.

3.Феномен веселки.

Існує таке поняття як « місячна веселка». Це дуже рідкісне оптичне явище, яке виникає лише при повному місяці, він знаходиться невисоко і, обов’язково, в темному небі. Феномен місячної веселки спостерігається лише в кількох місцях у світі. Наприклад, на території Йосемітського національного парку (США), там знаходиться велика кількість водоспадів, тому тут можна спостерігати місячні веселки, особливо при весняному підвищенні рівня води від талого снігу. ( м.1)

Приголомшливе природне явище можна було спостерігати над містечком Нью Брансвик в Канаді. Сотні людей побачили в небі вертикальну веселку, або як її ще називають «вогняна веселка».

Суть цього явища дуже проста. Промені Сонця (57,9-67,9 градусів), що високо стоїть, падають на кристали льоду що знаходяться в пір'яних хмарах. Кристали повинні мати форму шестикутника. Промені, падаючи на вертикальну поверхню кристалів, заломлюючись, виходять з горизонтальної поверхні, при цьому відбувається розкладання світла в спектр, і ми бачимо красиву вертикальну веселку.

Зрозуміло, такий, м'яко кажучи, збіг — шестикутні кристали, пір'яні хмари і Сонце, що високо стоїть, трапляється не часто. По цьому вогняна веселка відносно рідкісне і унікальне явище. Цей феномен був сфотографований у Вашингтоні в 2006 році.

У двох словах — це веселка догори ногами. Такий собі величезний різнобарвний смайлик на небі.

Нормальна веселка з’являється в результаті того, що світло проникає всередину дощових крапель, знову з’являється на іншій стороні в тому ж самому напрямі. А “перевернені веселки”, відомі як “навколозенітні арки”, з’являються на небі, коли сонячне світло відскакує рикошетом від кристалів, що знаходяться високо в атмосфері, посилаючи світлові промені назад.

Для того, щоб на небі з’явилися “усміхнені личка” потрібні украй специфічні погодні умови, що зазвичай зустрічаються в Британії. Це фото було зроблене астрономом доктором Жаклін Міттон (Dr Jacqueline Mitton) недалеко від її будинку в Кембріджі нещодавно. Сама вона відмітила, що, не дивлячись на те, що їй вже 60, Жаклін ніколи в житті подібного не бачила.

Умови виникнення “перевернутої веселки” такі: певний вид кристалів і чисте небо. Невідомо, на якій відстані була видна ця химерна веселка, але, так або інакше, видовище дуже вражаюче.

Цей дивний ореол був помічений з мосту Золотих Воріт в Сан-Франциско — виглядав він як повністю біла веселка. Як і веселка цей феномен створюється завдяки заломлення світла через крапельки води в хмарах, але, на відміну від веселки — через невеликий розмір крапельок туману кольору як би не вистачає. Тому веселка виходить безбарвною — просто білою) Моряки часто називають їх як «морські вовки» або «туманні дуги»

Коли світло як би розсіюється назад (суміш відображення, заломлення і дифракції) — назад до його джерела, крапелькам води в хмарах, тінь об'єкта між хмарою і джерелом може бути розділена на кольорові смуги. Glory перекладається ще як неземна краса — достатньо точна назва такого прекрасного природному феномену) У деяких частинах Китаю цей феномен навіть називають Світлом Будди — він часто супроводжується Примарою Брокена. На фото красиві кольорові смуги ефектно оточують тінь літака напроти хмари .

Ореоли — одні з найвідоміших і частих оптичних явищ. Найбільш часто зустрічається саме феномен сонячного ореолу, викликаний заломленням світла кристалами льоду в перистих хмарах на великій висоті, а специфічна форма та орієнтація кристалів можуть створити зміна в появі ореолу. Під час дуже холодної погоди ореоли, сформовані кристалами поруч із землею відбивають сонячне світло між ними, посилаючи його в декількох напрямках одразу — цей ефект відомий як «алмазний пил».

Ви знаєте, що сучасна наука зайшла вже далеко вперед, будь – який лаборант дуже швидко створить веселку в маленькій пробірці або склянці. Яким чином? Для цього потрібна крапелька води ( чиста, з сиропом або прозорим маслом) і спеціальний лазер ( джерело світла). Через долі секунд з’являється перша, потім друга веселка, інколи вдавалося створити п’ять і шість веселок одночасно, але, на жаль, вони були червоними, оскільки утворені не білим джерелом світла, а червоним променем. Лабораторна веселка може бути будь – якого кольору, в залежності від лазера.

А якщо ви надумали пофантазувати з кольорами, то пропоную вам такий дослід:

На білому папері напишіть синім олівцем будь – яке слово. Потім червоним чорнилом замалюйте його так, щоб не можна було прочитати. Потім візьміть червоне скло і подивіться крізь нього на замальоване місце. І ви дізнаєтесь секрет цього досліду!

Повністю оптичне явище «веселка» не вивчене, тому що на Землі постійно змінюється клімат.

Висновки

Дослідивши природне явище веселку, я дійшов таких висновків:

По-перше, веселка – одне з унікальних оптичних явищ Землі, яка має форму дуги або кола;

По – друге, веселка представляє собою семикольоровий спектр, а в лабораторних умовах веселка може бути будь – якого кольору, в залежності від лазера;

По – третє, це чудове оптичне явище потребує досконалого вивчення, воно, можливо, буде застосовуватися під час створення вуличних реклам, настільних ламп, прикрас до фонтанів, різних будівель, а також до супроводу видовищних заходів.

Практичне значення моєї роботи полягає в тому, що результати досліджень можуть бути застосовані на уроках фізики, на заняттях гуртків з фізики, дослідження веселки можна провести в лабораторіях шкіл, використовуючи потрібні для цього досліду засоби.

Список джерел інформації

Нет комментариев. Ваш будет первым!