Радуга в домашних условиях. Как создать радугу в домашних условиях

Екимова Валерия

Ученица 2 «б» класса ГБОУ СОШ № 1 РФ, г. Чапаевск

Евсеева Оксана Павловна

научный руководитель, педагог высшей категории, учитель начальных классов, ГБОУ СОШ № 1

РФ, Самарской области, г. Чапаевск

Очень частомы замечаем в природе странные и необычные явления. Они поражают наше воображение и надолго запоминаются. Многие из этих удивительных явлений уже объяснили ученые, но для нас продолжают оставаться загадочными. Я бы отнесла к таким явлениям и радугу.

Как образуется радуга? Можно ли наблюдать эту красоту дома? Какие существуют радуги? Мне предстоит найти ответы на эти вопросы.

Объект моего исследования - природное явление РАДУГА.

Я уверена - тема актуальна . Ведь очень важно понимать, как и почему происходит то, что так завораживает наш взгляд.

Цель моей работы - попробовать повторить такое природное явление, как радуга, в домашних условиях.

В своей работе я поставила перед собой следующие задачи: 1. Узнать, при каких условиях возникает радуга. 2. Изучить, какие виды радуг бывают в природе. 3. Познакомиться с легендами и мифами, символами и другими сторонами жизни людей, связанными с радугой. 4. С помощью экспериментов выяснить, возможно ли воспроизвести радугу в домашних условиях.

Методы исследования: анализ публикаций, материалов сети Интернет по данной теме; систематизация и классификация изученного материала; наблюдение; эксперимент.

Значение слова «радуга». Радуга - Божья дуга, небесная дуга - небесное явление; семицветная дуга под облаками, от солнца позади дождя. (Словарь В. Даля).

Легенды и мифы. Древние греки считали, что радуга - это улыбка богини Ириды. А в Библии радуга появляется после всемирного потопа. В армянской мифологии радуга - это пояс Тира (первоначально бог солнца, потом - бог письменности, искусств и наук). Славяне верили, что радуга пьёт воду из озёр, рек и морей, и проливается потом дождём. Иногда она заглатывает вместе с водою рыб и лягушек, поэтому порою они с неба падают.

История изучения. Почему появляется такая красивая цветная картина в воздухе? Ответ на этот вопрос я искала в дополнительной литературе и интернете. Вот, что я узнала.

На противоположной стене он увидел разноцветную полоску - спектр.

Слово спектр произошло от латинского «спектрум» - видимое.

Ньютон объяснил это тем, что призма разложила белый цвет на составляющие его цвета. Затем на пути разноцветного пучка он поставил еще одну призму. Этим ученый собрал все цвета в один обычный солнечный луч. Причём изначально Ньютон различал только пять цветов - красный, жёлтый, зелёный, голубой и фиолетовый. Но потом, Ньютон добавил к пяти перечисленным цветам спектра ещё два - оранжевый и индиго. Он хотел создать соответствие между числом цветов спектра и числом основных тонов музыкальной гаммы. А может быть число 7 имело для него какое-то другое символическое значение. Когда идет дождь, в воздухе находится огромное количество водяных капель. Солнечные лучи проходят сквозь капли воды, белый свет преломляется и разлагается на 7 цветов спектра от красного до фиолетового.

Преломление света. Преломлением света называется изменение направления распространения света (световых лучей) при прохождении через границу раздела двух различных прозрачных сред (например: воздух и вода). Пример преломления света: если в стакан с жидкостью опустить соломку, то она будет казаться нам изогнутой из-за преломления света (рис. 1). Каждая капелька жидкости становится крохотной призмой. Так как капелек-призм после дождя очень много, то и радуга получается в полнеба.

Рисунок 1 . Преломление

Опыт 1. Я решила убедиться, что свет состоит из семи цветов. Для этого попробовала провести опыт. Из картона я вырезала круг радиусом примерно в 5 см. Круг я разделила на 7 секторов. Каждый сектор покрасила нужным цветом (как радугу) (рис. 2). В самом центре круга сделала маленькое отверстие и вставила в него зубочистку. У меня получился волчок. Я запустила волчок. При вращении он стал белым. Почему? Это процесс «собирания» цветов. Белый цвет - хранитель всех красок на земле.

Рисунок 2 . Волчок -радуга

Виды радуг. Радуга, которая возникает после дождя - это первичная радуга. Иногда мы можем видеть дополнительную радугу. В ней цвета следуют в обратном порядке от фиолетового к красному. Может быть даже третья и четвёртая радуга. Почему возникает вторая радуга? Тоже из-за преломления и отражения света в капельках воды. Но перед превращением во «вторую радугу», лучи солнечного света успевают два раза, а не один, отразиться от внутренней поверхности каждой капельки. В яркую лунную ночь можно наблюдать и радугу от Луны. Но рецепторы человеческого глаза при слабом ночном освещении не воспринимают цвета, и лунная радуга выглядит белесой. Чем ярче свет, тем «цветнее» радуга. А бывает радуга тогда, когда дождь невозможен - морозной зимой? Оказывается, такое чудо тоже бывает. Зимой в воздухе «плавают» кристаллики льда. Они разделяют белый цвет на семь цветов.

Эксперимент 1. Попробуем повторить радугу дома. Для этого мне нужен пульверизатор в качестве дождя и солнечный луч. Наполняем пульвелизатор водой и в солнечный день создаем облако в воздухе капель (рис. 3). На них мы и наблюдаем радугу (рис. 4).

Рисунок 3 . Облако капель

Рисунок 4 . Радуга

Вывод: Радуга в домашних условиях,как и в природе, получается. Это происходит из-за преломления солнечного луча в каплях воды и разделения его в спектр.

Эксперимент 2. Мне понадобился компакт-диск, фонарик и гладкая поверхность (стена). Направляю луч фонарика на диск. На стене появляется радуга! (Рис. 5).

Рисунок 5 . Радуга на стене

Эксперимент 3. Для эксперимента понадобилась емкость с водой, зеркало, луч света, гладкая поверхность. Я налила в тазик воду. Зеркало поставила так, чтобы одна его часть была под водой, а другая часть – над ней. Направляю зеркало в сторону гладкой поверхности. Направляю луч на разные части зеркала так, чтобы отраженный свет падал на стену.

Вывод: Лучи света попадают на зеркало и отражаются. Но, проходя сквозь воду, белый свет преломляется. В результате на стене мы получаем радугу.

Рисунок 6 . Проходя через воду, свет преломляется

Эксперимент 4. Мне понадобился раствор для мыльных пузырей.

Рисунок 7. Радужные рисунки на мыльных пузырях

Вывод: Тонкие мыльные пленки на поверхности пузыря постоянно двигаются и преломляют свет. Мы видим постоянно меняющиеся радужные рисунки (рис. 7).

По результатам своей работы я могу сделать следующие выводы. Радугу можно получить в домашних условиях. Вместо солнечного луча может быть использован искусственный источник света. Радугу можно наблюдать не только днем, но и ночью, и даже зимой. Цель - узнать о радуге и попробовать повторить её в домашних условиях - была мною достигнута. Я провела опыты и доказала, что эффект радуги можно получить у себя дома и в любое время года любоваться этим красивым явлением, которое всё ещё хранит много загадок. Результаты, которые я получила при исследовании радуги должны быть интересны и полезны моим одноклассникам.

Список литературы:

Богданов К.И. «Не все так просто»./ Первое сентября - 2006, - № 3. - с. 31-33.
Бурова С.А. Необычные природные явления./ Первое сентября 2003, № 3.
Гегузин Я.Е. Кто творит радугу? - Квант, 1988, № 6.
Семейный фотоархив.
Трифонов Е.Д. Ещё раз о радуге. - Соросовский образовательный журнал, - 2000, - т. 6, - № 7.
[Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: ru.wikipedia.org/wiki/Радуга.
[Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00055/38400.htm.

Нам кажется, что свет — белый. Но на самом деле он состоит из разных 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 строгой последовательности: красный — оранжевый — желтый — зеленый — голубой — синий — фиолетовый . Так в небе и возникает красивая разноцветная радуга.

А как сделать радугу в домашних условиях? Не обязательно дожидаться дождя, чтобы увидеть это природное явление. Она также может появиться и в брызгах воды, если поливать растения в саду в яркий солнечный день.

Все дети любят рисовать радугу, изображая ее яркими, насыщенными цветами:

Однако на самом деле цвета радуги непрерывны и плавно переходят из одного в другой. В реальности они сменяют тысячи оттенков, а значит, их гораздо больше семи.

Чтобы полюбоваться игрой цветов и оттенков, можно провести эксперименты и получить радугу дома .

Домашние эксперименты по получению радуги

I. С использованием солнечного света

1. Самый простой способ

Дождитесь солнечной погоды. Возьмите стакан воды и лист белой бумаги.

Последовательность ваших действий должна быть такой:

2. Способ с помощью зеркала и фонарика

Эксперимент должен проводиться в солнечную погоду. Для его проведения требуются миска с водой, зеркало, фонарик и лист белого картона.

Действия таковы:

положите зеркальце в неглубокую миску с водой, как показано на нижеприведенном рисунке;
расположите миску так, чтобы луч света - от фонарика или от солнца - отразился от зеркальца на лист белого картона;
при необходимости меняйте угол наклона предметов.

В воде свет должен преломиться и разбиться на цвета, так что на картоне отразится маленькая радуга:

Таким образом, благодаря солнечному свету получить радугу несложно. А вот можно ли ее «устроить» с помощью предметов способа 2 в темноте?

II. Без использования солнечного света (в темноте)

Итак, мы решили провести эксперимент в ванной, в условиях полной темноты, пользуясь лишь фонариком.

Надеялись на положительный результат, в идеале похожий на такой:

Но это ожидания 🙂

Реальность не особо впечатляет… Хотя круговую радугу разглядеть можно. Луч света от фонарика отразился от зеркала на ванну:

Вот как выглядит изображение участка радужного спектра на ванне:

В целом, эксперимент удался.

Таким образом, сделать радугу в домашних условиях вполне реально, даже без солнечного света. Что и требовалось доказать 🙂

Магические диски

Кстати, есть и другие способы получения радуги дома, даже без воды. Вместо зеркальца для этой цели прекрасно подойдет старый CD-диск.

Пройдет дождик и вот уже на небе появилась красавица радуга. А еще радугу можно увидеть над фонтаном, около поливальной машины, а если постараться и запастись необходимыми принадлежностями, то радугу можно сделать самому дома!

Очень хорошо помню, когда в детстве ходила на кружок рисования, нам приносили треугольную стеклянную призму и показывали волшебное превращение луча света. Белый луч света, проходя сквозь грани призмы, распадается на все цвета радуги. У нас дома пока нет треугольной стеклянной призмы, поэтому для производства маленьких радуг используем сережки с камешками и хрустальные подвески от люстры.

Есть еще один очень простой предмет, который поможет сделать радугу дома на стене. Не верите? Проверьте!

Разложение белого света в спектр с помощью диска

Возьмите:

старые CD -диски,
белую бумагу,
фонарик,
хорошо бы, если будет солнечный день.

С радугой мы играли долго, вот и солнышко спряталось за тучку, тогда пригодился фонарик. Только от фонарика радуга получилась менее яркая.

В начале я писала о том, что луч света, проходя через треугольную призму, распадается на семь цветов радуги. Зеркальная поверхность диска изготовлена из пластика, на которой расположены многочисленные бороздки. Эти бороздки действуют, как множество маленьких призм, помещенных по кругу. Поэтому, когда свет попадает на диск, образуется радуга.

Иногда радуга образуется совершенно случайно, а бывает, что нужны приспособления для ее получения. Однажды я пила чай, а лучик света, пробравшись в стакан, превратился в яркую радугу на стене. Но случилось такое только один раз:scratch: Был еще случай, когда мы изучали преломление луча света в воде, то радуга образовалась с помощью прозрачной тарелки, наполненной водой .

Если Вы вместе с ребенком займетесь изучением радуги, то не забудьте добавить к уроку загадки про это замечательное природное явление.

Раскрасить мир вокруг яркими красками — вам вполне по силам. Сегодня мы рассказали вам как сделать радугу дома и подарить детям массу положительных эмоций. Теперь в каждой вашей комнате могут красоваться семь цветов радуги. Поиграли со светом? Пора перевернуть страницу и продолжить увлекательное путешествие в мир науки. У меня для вас ПОДАРОК . Сборник занимательных опытов со звуком. Пусть наука будет для вас не только яркой, но и звонкой. До скорой встречи на страницах Веселой науки.

Удачных экспериментов! Наука — это весело!

Цель исследования: определить, какая существует связь между дождём, солнцем и появлением радуги, можно ли получить радугу в домашних условиях. Объект исследования: природное явление РАДУГА. Предмет исследования: происхождение радуги. Проблема исследования: как создать радугу в домашних условиях; как появляется радуга и почему она разноцветная; как создать белый цвет из цветных составляющих.

Повторить опыт Ньютона может каждый школьник. Повторил этот опыт и я, но с искусственным источником света. Наблюдение разложения света в спектр при прохождении его сквозь призму мы наблюдали дома, используя призму и проектор. Для этого мы поймали призмой белый луч и получили изображение радуги на стене. Свет, который казался белым, играл на стене всеми цветами радуги. Так мы проникли в тайну луча, в которую более 300 лет назад проник знаменитый английский учёный.

КАК ПОЯВЛЯЕТСЯ РАДУГА? Во время дождя в воздухе находится огромное количество водяных капель. Каждая капелька выполняет роль крохотной призмы, а поскольку их очень много, то и радуга получается в полнеба. Вот кто оказывается строит разноцветные ворота в небе быстро и красиво! Луч солнца и дождевые капли. Все радуги это солнечный свет, который проходит через дождевые капли, как сквозь призмы, преломляется и отражается на противоположной стороне неба.

ОПЫТ «СОЗДАНИЕ РАДУГИ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ» Чтобы убедиться в том, что белый цвет состоит из семи цветов и радугу можно получить искусственным путём, мы провели опыт. Нам понадобился: фонарик, ёмкость для воды, плоское зеркало, белый картон и вода. Ход опыта: Наполнили лоток водой Поставили зеркало с наклоном. Направили свет фонарика на погружённую в воду часть зеркала. Чтобы поймать отражённые (или преломлённые) лучи, поставили картон перед зеркалом.

В РЕЗУЛЬТАТЕ НА КАРТОНКЕ ПОЯВИЛОСЬ ОТРАЖЕНИЕ ВСЕХ ЦВЕТОВ РАДУГИ, МЫ СМОГЛИ ПОЛУЧИТЬ РАДУГУ В «ДОМАШНИХ» УСЛОВИЯХ. Вывод: 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.

ОПЫТ «КАК ПОЛУЧИТЬ БЕЛЫЙ ЦВЕТ ИЗ ЦВЕТНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ?» Точно так же как, мы разложили белый цвет на составляющие, можно из цветных составляющих получить обратно белый цвет. Если с одной стороны призмы разместить семь цветных источников света под соответствующими углами, на выходе из нее мы получим луч белого цвета.

Самостоятельно проделать такой опыт трудно, но есть другой способ. Если взять белый круг и раскрасить его в семь цветов радуги, а потом насадить этот круг на ось. И начать быстро его вращать, место цветного круга, мы увидим белый. Это происходит из-за инерционности человеческого зрения. Глаз не может на быстро вращающемся круге видеть каждый цвет по отдельности и для него все они сливаются в один белый цвет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕЗАКЛЮЧЕНИЕ В результате проделанной работы мы убедились, что призма умеет превращать белый луч в семицветный, радужный. Выяснили, что капли дождя и кристаллы льда могут разделить белый цвет на семь цветов, поэтому наблюдать радугу можно и осенью, и летом, и весной, и зимой. Но есть условия, при которых такое удивительное явление природы можно увидеть. Мы познакомились со способами получения радуги в «домашних условиях», создание белого цвета из цветных составляющих.

ЛИТЕРАТУРА 1. Белкин И. К. Что такое радуга? – «Квант»1984 г. 2. Булат В. Л. Оптические явления в природе. М.: Просвещение, 1974 г. 3. Гегузин Я. Е. «Кто творит радугу?» – Квант 1988 г. 4. Майер В. В., Майер Р. В. «Искусственная радуга» – Квант 1988 г. 5. « Я познаю мир». Детская энциклопедия. Физика О.Г. Хинн - М, ООО 6. Брагин А. Обо всем на свете. Серия: Большая детская энциклопедия. Издательство: Аст, Детская энциклопедия "Я ПОЗНАЮ МИР". АСТ – ЛТД» 1998

Радуга нравится всем - и детям, и взрослым. Её красочные переливы так и притягивают взгляд, однако ценность её не ограничивается одной лишь эстетикой: это к тому же отличный способ заинтересовать ребёнка наукой и превратить познание мира в увлекательную игру! Для этого предлагаем родителям провести с детьми несколько экспериментов и получить настоящую радугу прямо у себя дома.

По стопам Ньютона

В 1672 году Исаак Ньютон доказал, что обычный белый цвет - это смесь лучей разного цвета. «Я затемнил мою комнату, - писал он, - и сделал очень маленькое отверстие в ставне для пропуска солнечного света». На пути солнечного луча учёный поставил особое трёхгранное стёклышко - призму. На противоположной стене он увидел разноцветную полоску, которую впоследствии назвал спектром. Ньютон объяснил это тем, что призма разложила белый свет на составляющие его цвета. Затем на пути разноцветного пучка он поставил ещё одну призму. Этим учёный заново собрал все цвета в один обычный солнечный луч.

Чтобы повторить опыт учёного, не обязательно нужна призма - можно использовать то, что найдётся под рукой. В хорошую погоду поставьте стакан с водой на стол вблизи окна на солнечной стороне помещения. Расположите лист обычной бумаги на полу недалеко от окна таким образом, чтобы на него падали солнечные лучи. Смочите окно горячей водой. Затем меняйте положение стакана и листа бумаги до тех пор, пока на бумаге не заиграет маленькая радуга.

Радуга из зазеркалья

Эксперимент тоже можно проводить как в солнечную погоду, так и в пасмурную. Для его проведения требуются неглубокая миска с водой, небольшое зеркало, фонарик (если за окном нет солнца) и лист белой бумаги. Погрузите зеркальце в воду, а саму миску расположите так, чтобы на него попадали солнечные лучи (либо направьте на зеркало луч фонарика). При необходимости меняйте угол наклона предметов. В воде свет должен преломиться и разбиться на цвета, так что листом белой бумаги можно будет «поймать» небольшую радугу.

Химическая радуга

Все знают, что мыльные пузыри имеют радужную окраску. Толщина стенок мыльного пузыря меняется неоднородно, постоянно двигаясь, поэтому его цвет постоянно меняется. Например, при толщине 230 нм пузырь окрашивается в оранжевый цвет, при 200 нм - в зелёный, при 170 нм - синий. Когда из-за испарения воды толщина стенки мыльного пузыря становится меньше длины волны видимого света, пузырь перестает переливаться цветами радуги и становится почти невидимым, перед тем как лопнуть - это происходит при толщине стенки примерно 20-30 нм.

То же самое же происходит с бензином. Это вещество не смешивается с водой, поэтому оказываясь в луже на дороге, оно растекается по её поверхности и образует тончайшую плёнку, которая создаёт красивые радужные разводы. Этим чудом мы обязаны так называемой интерференции - или, проще говоря, эффекту преломления света.

Музыкальная радуга

Интерференция обусловливает радужные переливы и на поверхности компакт-дисков. Это, кстати, один из самых простых способов «добывания» радуги домашних условиях. При отсутствии солнца подойдет и настольная лампа, и фонарик, но в этом случае радуга получается менее яркой. Просто изменяя угол наклона CD-диска, можно получить и радужную полоску, и круговую радугу, и непоседливых радужных зайчиков на стене или любой другой поверхности.

Кроме того, чем не повод научить ребёнка основам музыкальной грамоты? Ведь изначально Ньютон различал в радуге всего пять цветов (красный, жёлтый, зелёный, голубой и фиолетовый), но потом добавил ещё два - оранжевый и фиолетовый. Таким образом учёный хотел создать соответствие между числом цветов спектра и количеством нот музыкальной гаммы.

Проектор-ночник

Если временного решения вам не достаточно, можно завести дома радугу «на совсем» - например, с помощью такого миниатюрного проектора. Он проецирует радугу на стены и потолок - хоть ночью, хоть в пасмурный день, когда так не хватает бодрящих красок… Проектор может работать в двух режимах: все цвета вместе, или каждый по отдельности. В преддверии новогодних праздников это, пожалуй, неплохая идея подарка для ребёнка или просто творческого человека.

Оконная подвеска

Ещё один вариант «радуги без забот» (которой, правда, можно будет наслаждаться только в светлое время суток, и только в солнечную погоду) - так называемый радужный диск, изготовленный с применением современных лазерных технологий. Стеклянная призма размером 10 сантиметров в диаметре заключена а хромовый пластиковый корпус. Она крепится на окно с помощью присоски и, преобразуя солнечный свет, проецирует его на стены, пол и потолок комнаты. Всего 48 цветных линий: красных, оранжевых, жёлтых, зелёных, синих, цвета индиго, фиолетовых и всех промежуточных оттенков.

Флип-бук с 3D-эффектом

В последние несколько лет стали появляться книги с интересными и необычными эффектами - например, «флип-буки» с бегущими картинками. Многим из нас эта технология знакома из собственного детства: мы рисовали картинки на полях тетради, а потом оживляли их, быстро пролистывая странички. Книгу по принципу этой забавы создал японский дизайнер Масаши Кавамура (Masashi Kawamura). Если быстро перелистать её то можно увидеть объёмную радугу!

При желании похожую ручную радугу можно сделать и своими руками, а заодно наглядно продемонстрировать ребёнку эффект анимации. Для этого нужно распечатать на бумаге или нарисовать на каждой страничке блокнота квадратики цветов радуги. Всего нужно 30-40 листков. При этом важно учитывать, что с одной стороны каждой страницы нужно рисовать их в обычной последовательности, а с другой - в обратной, иначе радуга у вас не получится.

Радуга, которую можно потрогать

И ещё один забавный способ получения радуги, которая здорово украсит любой современный интерьер, не отнимая ни сантиметра пространства и наполняя его радужным сиянием. Для этого мексиканский дизайнер Габриэль Доу (Gabriel Dawe) предлагает использовать искусно натянутые швейные нитки. С такой инсталляцией, конечно, придётся часок-другой повозиться, однако результат того стоит. Не даром работы художника имели огромный успех во многих странах, в том числе в США, Бельгии, Канаде и Великобритании.