ظهور رنگین کمان چه پدیده ای است. رنگین کمان از نظر فیزیکی چیست؟

مردم مدتهاست در مورد ماهیت این تعجب کرده اند زیباترین پدیدهطبیعت بشریت رنگین کمان را با باورها و افسانه های بسیاری مرتبط کرده است. به عنوان مثال، در اساطیر یونان باستان، رنگین کمان جاده ای است بین آسمان و زمین که پیام آور بین دنیای خدایان و جهان مردم، آیریس، در آن راه می رفت. در چین، آنها معتقد بودند که رنگین کمان یک اژدهای آسمانی است، اتحاد بهشت ​​و زمین. در اسطوره های اسلاوو در افسانه ها، رنگین کمان را یک پل آسمانی جادویی می دانستند که از آسمان به زمین کشیده شده بود، جاده ای که در آن فرشتگان از آسمان برای جمع آوری آب از رودخانه ها فرود می آیند. این آب را در ابرها می ریزند و از آنجا به صورت باران حیات بخش می بارد.

افراد خرافاتی معتقد بودند که رنگین کمان نشانه بدی است. آنها معتقد بودند که ارواح مردگان به درون می روند دنیای دیگردر امتداد رنگین کمان، و اگر رنگین کمان ظاهر شود، به معنای مرگ قریب الوقوع کسی است.

رنگین کمان نیز در بسیاری ظاهر می شود نشانه های عامیانهمربوط به پیش بینی آب و هوا به عنوان مثال، رنگین کمانی که بلند و شیب دار است، پیش بینی می کند هوای خوب، و کم و مسطح - بد.

رنگین کمان از کجا می آید؟

لطفا توجه داشته باشید که رنگین کمان فقط قبل یا بعد از باران دیده می شود. و تنها در صورتی که همزمان با باران، خورشید از میان ابرها عبور کند. چه اتفاقی می افتد؟ پرتوهای خورشید از میان قطرات باران می گذرد. و هر قطره مانند یک منشور عمل می کند. یعنی نور سفید خورشید را به اجزای آن تجزیه می کند - پرتوهای قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش. علاوه بر این، قطرات نور را به طور متفاوتی منحرف می کنند رنگ های مختلف، در نتیجه نور سفید به یک نوار چند رنگ تجزیه می شود که به آن می گویند طیف.

رنگین کمان یک طیف منحنی عظیم است. برای یک ناظر روی زمین، رنگین کمان معمولاً شبیه یک قوس است - بخشی از یک دایره، و هر چه ناظر بالاتر باشد، رنگین کمان پرتر است. از کوه یا هواپیما می توانید ببینید دایره کامل! چرا رنگین کمان شکل کمانی دارد؟

فقط زمانی می توانید رنگین کمان را ببینید که بین خورشید (باید پشت سر شما باشد) و باران (باید در مقابل شما باشد) باشید. وگرنه رنگین کمان را نخواهی دید!

گاهی اوقات می توانید رنگین کمان دیگری را در اطراف رنگین کمان اول ببینید. این یک رنگین کمان ثانویه است که در آن نور دو بار در قطره منعکس می شود. در یک رنگین کمان ثانویه، ترتیب رنگ ها "معکوس" است - بنفش در خارج و قرمز در داخل است:

برای به خاطر سپردن ترتیب رنگ ها در رنگین کمان (یا طیف)، عبارات ساده خاصی وجود دارد - در آنها حروف اول با حروف اول نام رنگ مطابقت دارد:

• چگونه یک بار Zhak-Z فانوس Head S فانوس را شکست.
• بههر در موردشکارچی ومی خواهد ز nat جی de بامی رود افاذان

آنها را به خاطر بسپارید - و می توانید به راحتی در هر زمان رنگین کمان بکشید!

(!) اولین کسی که ماهیت رنگین کمان را توضیح داد ارسطو بود. او تعریف کرد که "رنگین کمان است پدیده نوری، نه یک شیء مادی."

به طور معمول، رنگین کمان یک کمان رنگی با شعاع زاویه ای 42 درجه است که در پس زمینه حجاب قابل مشاهده است. دوش بارانیا رگه هایی از باران که اغلب به سطح زمین نمی رسد. رنگین کمان در جهت آسمان در مقابل خورشید قابل مشاهده است و همیشه زمانی که خورشید توسط ابر پوشانده نشده است.

مرکز رنگین کمان نقطه ای است که در مقابل خورشید قرار دارد - نقطه ضد خورشید. قوس بیرونی رنگین کمان قرمز است، پشت با او می رودکمان های نارنجی، زرد، سبز و غیره که به بنفش داخلی ختم می شود.

همه رنگین کمان ها نور خورشید هستند که به اجزای خود تجزیه می شوند و در سراسر آسمان حرکت می کنند به گونه ای که به نظر می رسد از قسمتی از آسمان در مقابل جایی که خورشید قرار دارد می آید.

توضیح علمی رنگین کمان اولین بار توسط رنه دکارت در سال 1637 ارائه شد. دکارت رنگین کمان را بر اساس قوانین انکسار و بازتاب توضیح داد. نور خورشیددر قطرات باران

30 سال بعد، آیزاک نیوتن که پراکندگی نور سفید را در هنگام شکست کشف کرد، نظریه دکارت را با توضیح چگونگی شکست پرتوهای رنگی در قطرات باران تکمیل کرد.

علیرغم این واقعیت که نظریه دکارت-نیوتن در مورد رنگین کمان بیش از 300 سال پیش ایجاد شد، ویژگی های اصلی رنگین کمان را به درستی توضیح می دهد: موقعیت کمان های اصلی، اندازه های زاویه ای آنها، ترتیب رنگ ها در رنگین کمان های مختلف. .

بنابراین، اجازه دهید یک پرتو موازی از نور خورشید روی یک قطره بیفتد. با توجه به خمیده بودن سطح قطره، پرتوهای مختلف زوایای تابش متفاوتی خواهند داشت. آنها از 0 تا 90 درجه متفاوت هستند. بیایید مسیر عبور پرتو از قطره را ردیابی کنیم. با شکست در مرز هوا و آب، پرتو وارد قطره شده و به مرز مخالف می رسد. بخشی از انرژی پرتو، پس از شکست، افت را ترک می کند، بخشی با تجربه انعکاس داخلی، دوباره داخل قطره به محل انعکاس بعدی می رود. در اینجا مجدداً بخشی از انرژی پرتو که شکسته شده است از افت خارج می شود و بخشی با تجربه انعکاس داخلی دوم از افت عبور می کند و غیره. در اصل پرتو می تواند هر تعداد داخلی را تجربه کند. انعکاس ها، و هر پرتو دو انکسار دارد - در هنگام ورود و خروج از افت. یک پرتو موازی از پرتوهایی که روی یک قطره می تابند، با خروج از قطره به شدت واگرا می شوند (شکل 2). غلظت پرتوها و در نتیجه شدت آنها بیشتر است، هر چه آنها به پرتویی نزدیکتر باشند که حداقل انحراف را تجربه کرده است. فقط پرتوهای با حداقل انحراف و نزدیکترین پرتوها به آن شدت کافی برای تشکیل یک رنگین کمان دارند. به همین دلیل این پرتو را پرتو رنگین کمان می نامند.

هر پرتو سفید که در یک قطره شکست می‌شود، به یک طیف تجزیه می‌شود و پرتوی از پرتوهای رنگی واگرا از قطره بیرون می‌آید. از آنجایی که پرتوهای قرمز ضریب شکست کمتری نسبت به سایر پرتوهای رنگی دارند، کمترین انحراف را در مقایسه با سایر پرتوها تجربه خواهند کرد. حداقل انحرافات پرتوهای رنگی شدید طیف مرئی قرمز و بنفش به شرح زیر است: D1k = 137°30\" و D1f = 139°20\". پرتوهای رنگی باقیمانده موقعیت های میانی بین آنها را اشغال خواهند کرد.

پرتوهای خورشیدی که با یک بازتاب داخلی از قطره عبور می‌کنند، مشخص می‌شود که از نقاطی در آسمان که نزدیک‌تر به نقطه ضدخورشیدی هستند تا خورشید منتشر می‌شوند. بنابراین برای دیدن این پرتوها باید پشت به خورشید بایستید. فواصل آنها از نقطه ضد خورشیدی به ترتیب برابر خواهد بود: 180 درجه - 137 درجه 30 " = 42 درجه 30 " برای قرمز و 180 - 139 درجه و 20 " = 40 درجه و 40 " برای بنفش.

چرا رنگین کمان گرد است؟ واقعیت این است که یک قطره کروی کم و بیش که توسط یک پرتو موازی نور خورشید روشن می شود می تواند رنگین کمان را فقط به شکل یک دایره تشکیل دهد. بیایید این را توضیح دهیم.

مسیر توصیف شده در قطره با حداقل انحراف در هنگام خروج از آن، نه تنها توسط پرتوی که دنبال می‌کردیم، بلکه توسط بسیاری از پرتوهای دیگری که در همان زاویه روی قطره می‌افتند، ایجاد می‌شود. همه این پرتوها یک رنگین کمان را تشکیل می دهند و به همین دلیل به آنها پرتوهای رنگین کمان می گویند.

چند پرتو از رنگین کمان در یک پرتو نور که روی یک قطره می افتد وجود دارد؟ تعداد زیادی از آنها وجود دارد، در اصل آنها یک استوانه کامل را تشکیل می دهند. مکان هندسی نقاط سقوط آنها بر روی یک قطره یک دایره کامل است.

در نتیجه عبور از قطره و شکست در آن، استوانه پرتوهای سفید به مجموعه ای از قیف های رنگی تبدیل می شود که در مرکز نقطه ضد خورشید قرار گرفته اند و زنگ های باز رو به ناظر هستند. قیف بیرونی قرمز است، نارنجی، زرد در آن وارد می شود، سپس سبز و غیره که با بنفش داخلی ختم می شود.

بنابراین، هر قطره یک رنگین کمان کامل را تشکیل می دهد!

البته رنگین کمان از یک قطره ضعیف است و در طبیعت نمی توان آن را جداگانه دید، زیرا قطرات زیادی در پرده باران وجود دارد. در آزمایشگاه، مشاهده نه یک، بلکه چندین رنگین کمان که از شکست نور در یک قطره معلق آب یا روغن در هنگام روشن شدن توسط پرتو لیزر تشکیل شده بودند، امکان پذیر بود.

رنگین کمانی که در آسمان می بینیم موزاییک است - از تعداد بی شمار قطره تشکیل شده است. هر قطره یک سری قیف (یا مخروط) رنگی ایجاد می کند که روی هم قرار گرفته اند. اما از یک قطره انفرادی فقط یک پرتو رنگی به رنگین کمان برخورد می کند. چشم ناظر نقطه مشترکی است که پرتوهای رنگی قطره های زیادی در آن تلاقی می کنند. به عنوان مثال، تمام پرتوهای قرمز که از قطرات مختلف خارج می شوند، اما در یک زاویه و وارد چشم ناظر می شوند، یک کمان قرمز رنگین کمان را تشکیل می دهند، همچنین تمام پرتوهای نارنجی و رنگی دیگر. به همین دلیل رنگین کمان گرد است.

دو نفر که در کنار هم ایستاده اند رنگین کمان خود را می بینند. اگر در امتداد جاده قدم بزنید و به رنگین کمانی نگاه کنید، با شما حرکت می کند و هر لحظه با شکست پرتوهای خورشید در قطرات بیشتر و بیشتر شکل می گیرد. بعد، قطرات باران می بارد. جای قطره افتاده توسط دیگری گرفته می شود و موفق می شود پرتوهای رنگی خود را به رنگین کمان بفرستد و به دنبال آن قطره بعدی و غیره. باران می بارد، ما یک رنگین کمان را می بینیم.

اینسفودینوف کریل ریناتوویچ

من یاد گرفتم که رنگین کمان چگونه ساخته می شود. من تحقیقات و آزمایش هایی انجام دادم، رنگین کمان را در خانه به دست آوردم و زیبایی آن را تحسین کردم.

دانلود کنید:

پیش نمایش:

وزارت آموزش و پرورش جمهوری باشقیرستان

اداره آموزش و پرورش اداره منطقه شهرداری منطقه بیژبولیاکسکی

موسسه بودجه آموزشی شهرداری

متوسط دبیرستانشماره 2 ص. بیژبولیاک

کار تحقیقاتی

در موضوع:

« چگونه رنگین کمان بدست می آورید؟

تکمیل شد: اینسفودینوف کریل،

دانش آموز کلاس 3b، موسسه آموزشی شهری، مدرسه راهنمایی شماره 2، روستای بیژبولیاک، جمهوری باشقورتستان

رئیس: نظمیوا A.R.

معلم ابتدایی

کلاس های MOBU دبیرستان شماره 2 در روستای بیژبولیاک جمهوری باشقورتستان

مقدمه ________________________________ صفحه 3

بررسی ادبیات

رنگین کمان چیست؟ _________________________________ صفحه 4

چه کسی رنگین کمان را رنگ کرد؟ _____________________ صفحه 4

ظهور رنگین کمان. ____________________ صفحه 4

چه کسی رنگین کمان را مطالعه کرد؟ ________________________صفحه 5

رنگین کمان ها به اشکال مختلف می آیند. _____________________ صفحه 5

کار تجربی __صفحه 6

نتایج ________________________________ صفحه 7

4. نتیجه گیری _________________________________صفحه 7

5. نتیجه ________________________________ صفحه 7

6. ادبیات ________________________ صفحه ۷

مقدمه.

کدام پدیده طبیعی را می توان از نظر زیبایی با رنگین کمان مقایسه کرد؟ شاید شفق قطبی، اما افراد زیادی او را ندیدند. و همه رنگین کمانی را دیده اند که بلافاصله پس از باران ظاهر می شود.او با ظاهر شدن در آسمان توجه را به خود جلب می کند.
او به قدری زیباست که در ترانه های بسیاری از او خوانده می شود و در ادبیات توصیف می شود و افسانه هایی درباره او ساخته می شود. بسیاری از مردم، مانند من، مشتاقانه منتظر باران هستند تا بتوانند رنگین کمان را تحسین کنند. این چه جور معجزه طبیعت چند رنگی است؟ رنگین کمان چگونه تشکیل می شود؟ آیا می توان این زیبایی را در خانه مشاهده کرد؟ چه رنگین کمان دیگری وجود دارد؟

این سوالات برای من و بسیاری از دوستانم جالب بود. این موضوع برای من جالب شد زیرا افراد زیادی نمی دانند رنگین کمان چگونه تشکیل می شود. برای پاسخ به تمام سوالاتی که پیش آمد تصمیم گرفتم تحقیق کنم.

با کاوش در این راز طبیعت می توانم به سوالاتی که مطرح کردم پاسخ دقیقی بدهم.

هدف کار من: دلیل پیدایش رنگین کمان، گرفتن رنگین کمان در خانه را بیابید.

توسط من تحویل داده شدوظایف:

ببینید چه کسی رنگین کمان را نقاشی کرده است.

تجربه گرفتن رنگین کمان را در خانه امتحان کنید.

با تاریخچه مطالعه رنگین کمان آشنا شوید.

ارتباط مطالعه:القای علاقه به کار تجربیدر مدرسه ابتدایی

به لطف این کار، فعالیت در حوزه شناختی فعالیت افزایش می یابد.

فرضیه: رنگین کمان را می توان در به دست آورد شرایط آزمایشگاهی، آیا امکان تهیه آن در منزل وجود دارد؟ اگر ممکن است، پس از چه راهی.

روش تحقیق:

پرسشنامه

آزمایش‌های عملی مستقل برای تأیید

فرضیه ها:

آزمایش: با منشور;

تجربه با تفنگ اسپری؛

تجربه با حباب های صابون؛

تجربه با آینه؛

تجربه با دیسک کامپیوتر

1. بررسی ادبیات

1.1. رنگین کمان چیست؟

برای اینکه علت پیدایش رنگین کمان ها را بدانم، با مطالعه ادبیات شروع کردم. فرهنگ لغت توضیحی مفهوم رنگین کمان را ارائه می دهد. رنگین کمان یک کمان چند رنگ است فلک، در اثر شکست نور خورشید در قطرات باران ایجاد شده است.

یاد گرفتم که رنگین کمان را می توان در نزدیکی آبشارها، فواره ها و آبپاش ها دید. در فواره ها و آبشارها دو یا چند قوس دیده می شد. می توانید خودتان پرده ای از قطره ها را از یک بطری اسپری دستی بسازید و در حالی که پشت به خورشید می ایستید، رنگین کمان ایجاد شده را ببینید. با دستان خودم. هنگام آبیاری گیاهان در باغ در یک روز آفتابی روشن، می توانید رنگین کمان کوچکی را نیز در پاشش آب مشاهده کنید.

1.2. چه کسی رنگین کمان را رنگ کرد؟

نور رنگارنگ شگفت انگیزی که از قوس های رنگین کمان می آید از کجا می آید؟

پاسخ این سوال را از دایره المعارف کنجکاو دریافت کردم. به نظر ما این است که نور سفید است. اما در واقع از چندین رنگ تشکیل شده است. این اتفاق می افتد که وقتی باران می بارد، خورشید بیرون می آید و سپس نور خورشید در قطرات آب شکسته می شود و به چندین رنگ "تجزیه" می شود. همیشه هفت تا از این رنگ ها وجود دارد و به ترتیب دقیق چیده شده اند. قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی، بنفش. پس معلوم می شود رنگین کمان رنگارنگ. جسمی که بتواند یک پرتو نور را به اجزای خود تقسیم کند، "منشور" نامیده می شود. رنگ های به دست آمده نواری از خطوط رنگی به نام "طیف" ایجاد می کنند. رنگین کمان طیف بزرگ یا نواری از خطوط رنگی است که در نتیجه فروپاشی پرتوی نوری که از قطرات باران می گذرد به وجود می آید. در این حالت قطرات باران به عنوان یک منشور عمل می کنند.

1.3. ظهور رنگین کمان.

رنگین کمان ها همیشه بعد از باران ظاهر می شوند، فکر می کنم همه این را می دانند. اما اینجا ترفند دیگری وجود دارد. رنگین کمان نه بعد از آن، بلکه در هنگام باران می درخشد. وقتی باران متوقف می شود، به این معنی است که باد به سادگی این ابرهای بارانی را جلوتر برده است.

و اگر باران به سمت خورشید برود، می توانیم رنگین کمان را تحسین کنیم. از این گذشته، قطره ها نور خورشید را می شکافند، نور سفید، زیرا آنها منشورهای کوچکی هستند و این پرتوهای چند رنگ را در آسمان منعکس می کنند. فکر می‌کنم همه قطره‌ای را دیده‌اند که از سوراخ شیر سینک می‌افتد، بنابراین همه موافق هستند که شبیه یک منشور است.نور وارد یک قطره باران می شود، از طرف دیگر قطره منعکس می شود و از آن خارج می شود. و باران میلیون ها قطره از این دست است.این همه راز این پدیده طبیعی شگفت انگیز است. باران تمام آسمان را با منشورهای کوچک پر می کند و نور خورشید که از آنها می گذرد به یک طیف تقسیم می شود. در همان زمان، ما یک تصویر شگفت انگیز در آسمان داریم - یک رنگین کمان.

من یک سوال دارم - آیا می توان خود یک رنگین کمان ایجاد کرد؟ پاسخ سوال در صفحه شماره 7 شرح داده شده است.

1.4. چه کسی رنگین کمان را مطالعه کرد؟

آیا کسی در تاریخ بشر سعی کرده ماهیت رنگین کمان را بفهمد؟

من و مادرم جواب این سوال را در اینترنت پیدا کردیم.

اولین تلاش برای توضیح رنگین کمان در سال 1611 توسط اسقف اعظم آنتونیو دومینیس انجام شد. توضیح او در مورد رنگین کمان برخلاف کتاب مقدس بود، بنابراین او را تکفیر کردند و به اعدام محکوم کردند.

توضیح علمی رنگین کمان برای اولین بار توسط رنه دکارت در سال 1637 ارائه شد. دکارت رنگین کمان را بر اساس توضیح داد.قوانینشکست و انعکاس نور خورشید در قطرات باران. اما او هنوز از تجزیه نور سفید به یک طیف در حین شکست اطلاعی نداشت. به همین دلیل رنگین کمان دکارت سفید بود.
30 سال بعد، آیزاک نیوتن توضیح داد که چگونه پرتوهای رنگی در قطرات باران شکسته می شوند. توسط به صورت مجازیدانشمند آمریکایی A. Fraser که در زمان ما مطالعات جالبی در مورد رنگین کمان انجام داد، "دکارت رنگین کمان را در مکان مناسبی در آسمان آویزان کرد و نیوتن آن را با تمام رنگ های طیف رنگ آمیزی کرد."اگرچه طیف رنگین کمان پیوسته است، اما طبق سنت به 7 رنگ تقسیم می شود. اعتقاد بر این است که اسحاق نیوتن اولین کسی بود که شماره 7 را انتخاب کرد که عدد 7 برای او ویژگی خاصی داشت. معنای نمادین. علاوه بر این، در ابتدا او تنها پنج رنگ را متمایز کرد - قرمز، زرد، سبز، آبی و بنفش. اما، متعاقباً، نیوتن در تلاش برای ایجاد مطابقت بین تعداد رنگ‌های طیف و تعداد زنگ‌های اساسی مقیاس موسیقی، دو رنگ دیگر را به پنج رنگ فهرست شده طیف اضافه کرد.

اگرچه نظریه دکارت-نیوتن در مورد رنگین کمان بیش از 300 سال پیش ایجاد شد، اما به درستی ویژگی های اصلی رنگین کمان از جمله آرایش رنگ ها را توضیح می دهد.

1.5. رنگین کمان ها به اشکال مختلف می آیند.

رنگین کمان ها دارای یک یا دو قوس هستند.افراد کمی می دانند، اما وجود دارد رنگین کمان شب. در شب، هنگامی که باران متوقف می شود، رنگین کمان نیز می تواند در نتیجه عمل پرتوهای منعکس شده توسط ماه ظاهر شود. بدون شک به اندازه روز روشن نیست، اما به وضوح قابل مشاهده است. در زمستان، رنگین کمان به ندرت ظاهر می شود، اما در رنگارنگی و زیبایی آن با بقیه متفاوت است.

1.پرسشنامه

من و همکلاسی هایم نظرسنجی انجام دادیم.

به سوال اول، "رنگین کمان دیده اید؟" همه 14 دانش آموز پاسخ دادند "بله".

در پاسخ به سوال دوم، "آیا می دانید رنگین کمان چه زمانی ظاهر می شود؟" 12 نفر پاسخ دادند "بله"، دو نفر "خیر".

به سوال سوم، "آیا می دانید رنگین کمان چگونه ظاهر می شود؟" 5 نفر پاسخ دادند "بله"، 9 - "خیر".

در پاسخ به سوال چهارم، آیا می دانید رنگ های رنگین کمان به چه ترتیبی قرار گرفته اند؟ 6 دانش آموز "بله"، 8 - "خیر" پاسخ دادند.

به سوال پنجم، "آیا می توان رنگین کمان را در خانه تهیه کرد؟" سه نفر پاسخ "بله" و 11 نفر "نه" پاسخ دادند.

2. کار آزمایشی

من تولید رنگین کمان را در خانه آزمایش کردم.

تجربه 1.

تجهیزات: آینه، منشور شیشه ای.

توضیحات: معلم با آینه خود یک "خرگوش آفتابی" را گرفت و به منشور شیشه ای که در دست داشتم اشاره کرد. رنگین کمانی روی سقف ظاهر شد.

تجربه 2.

تجهیزات: بطری اسپری پر از آب، منبع نور خورشید.

توضیحات: ابری از قطرات در هوا ایجاد کنید و رنگین کمان را روی آنها مشاهده کنید.

شرایط چنین آزمایشی کاملاً با طبیعت سازگار است، با این حال، به دست آوردن ابر مورد نیاز به هیچ وجه آسان نیست.

تجربه 3

تجهیزات: شیشه آب صابون، وسیله ای برای دمیدن حباب.

توضیحات: دستگاه را بردارید، آن را در شیشه کف صابون فرو کنید و حباب ها را خارج کنید. می توانید رنگین کمان را روی حباب هایی که در هوا پرواز می کنند ببینید.

تجربه 4.

تجهیزات: آینه، کاسه آب.

توضیحات: من آینه را در یک کاسه کم عمق آب قرار دادم. کاسه را طوری قرار دهید که پرتوی از نور خورشید از آینه به دیوار یا سقف منعکس شود.

روی سقف رنگین کمانی دیدم. آزمایش موفقیت آمیز بود.

تجربه 5.

تجهیزات: دیسک کامپیوتر، منبع نور - خورشید.

توضیحات: در یک روز آفتابی، دیسک کامپیوتر را در زاویه 25 درجه قرار دهید. اگر دیسک یک پرتو نور را "گرفت" ، در نتیجه شکست اشعه ، رنگین کمان روی دیوار یا سقف ظاهر می شود.

نتایج

پس از مطالعه ادبیات، متوجه شدم که رنگین کمان می تواند یک کمان یا دوتایی باشد.یک رنگین کمان شب (قمری) و یک زمستان وجود دارد، اما بسیار کمیاب است و به رنگ تابستان نیست.

نور خورشید در قطرات آب شکسته شده و به چندین رنگ "تجزیه" می شود. به این رنگ ها طیف می گویند. و قطرات منشورهای کوچکی هستند که این پرتوهای چند رنگ را در آسمان منعکس می کنند. اینگونه آموختم که رنگین کمان چگونه ظاهر می شود و چرا رنگی است.

از تاریخچه مطالعه رنگین کمان ها متوجه شدم که بسیاری تلاش کردند ماهیت این پدیده را توضیح دهند، اما این پدیده بیش از 300 سال پیش توسط اسحاق نیوتن به طور کامل کشف شد.

من موفق شدم در خانه رنگین کمان بگیرم. آزمایش موفقیت آمیز بود و من می توانستم این زیبایی را در خانه تحسین کنم.

نتیجه گیری

بر اساس نتایج به دست آمده به این نتیجه رسیدم که:

1. علت رنگین کمان شکست و «تجزیه» نور خورشید در قطرات آب و انعکاس این نور در آسمان است.

2. به دست آوردن و مشاهده رنگین کمان در منزل امکان پذیر است.

نتیجه گیری

پس از تکمیل این کار، من متقاعد شدم که رنگین کمان یک پدیده نوری شناخته شده در جو است. زمانی مشاهده می شود که خورشید صفحه ای از باران در حال سقوط را روشن می کند و ناظر بین خورشید و باران است. رنگین کمان ها نه تنها در حجاب باران دیده می شوند. در مقیاس کوچکتر، می توان آن را روی قطرات آب در نزدیکی آبشارها، فواره ها و در موج سواری مشاهده کرد. در این مورد، نه تنها خورشید و ماه، بلکه یک نورافکن نیز می تواند به عنوان منبع نور عمل کند.

چیدمان رنگ ها در رنگین کمان جالب است. همیشه ثابت است. رنگ قرمز رنگین کمان اصلی در لبه بالایی آن، بنفش - در لبه پایین قرار دارد. بین این رنگ‌های شدید، رنگ‌های باقی‌مانده با همان ترتیبی که در طیف خورشیدی وجود دارد، از یکدیگر پیروی می‌کنند. در اصل، رنگین کمان هرگز شامل تمام رنگ های طیف نیست. بیشتر اوقات، رنگ های آبی، آبی تیره و قرمز خالص غنی وجود ندارند یا ضعیف بیان می شوند. با افزایش اندازه قطرات باران، نوارهای رنگی رنگین کمان باریک می شوند و خود رنگ ها اشباع تر می شوند.

در همان زمان، یاد گرفتم که چگونه، به لطف نیوتن، ایده های چند صد ساله در مورد منشاء گل ها از بین رفت.

به دست آوردن رنگین کمان با روش تجربی (رنگین کمان مصنوعی) امکان مطالعه این رنگین کمان را فراهم می کند. نتایج به دست آمده در طول مطالعه ممکن است برای دانش آموزان جالب باشد.

ادبیات:

1. Ozhegov S.I. و Shvedova N.Yu. فرهنگ لغتزبان روسی. ویرایش چهارم، گسترش یافته است. - M.: LLC "A TEMP"، 2008.

2. Travina I.V. 365 داستان درباره سیاره زمین / انتشارات علمی محبوب برای کودکان. - M.: JSC "ROSMAN-PRESS"، 2007.

3. دایره المعارف برای افراد کنجکاو "کجا، چه و چه زمانی؟" شرکت CJSC "Makhaon" - M.: 2007.

متن اثر بدون تصویر و فرمول درج شده است.
نسخه کاملکار در برگه "فایل های کاری" در قالب PDF موجود است

صفحه مقدمه 3

فصل 1. پدیده طبیعی - رنگین کمان صفحه 4

فصل 2. گرفتن رنگین کمان در صفحه اصلی 7

صفحه 8 نتیجه گیری

فهرست منابع و ادبیات صفحه 9

پیوست شماره 1 صفحه 10

پیوست شماره 2 صفحه 11

پیوست شماره 3 صفحه 11

پیوست شماره 4 صفحه 12

پیوست شماره 5 صفحه 12

پیوست شماره 6 صفحه 13

پیوست شماره 7 صفحه 14

پیوست شماره 8 ص 15

پیوست شماره 9 صفحه 15

مقدمه

یک راکر چند رنگ در آن سوی رودخانه آویزان است

(معما، پاسخ - رنگین کمان)

هر فرد حداقل یک بار در زندگی خود یک پدیده طبیعی شگفت انگیز - رنگین کمان را تحسین کرد.

به عنوان یک قاعده، رنگین کمان پس از باران ظاهر می شود.

من بارها رنگین کمان را دیده ام و ظاهر آن همیشه مرا خوشحال می کرد. در تابستان یکی از روزهای آفتابیباران شروع به باریدن کرد: گرم، نم نم باران ملایم. بعد از توقف، من اولین کسی بودم که رنگین کمان را در آسمان دیدم.

می خواستم بدانم رنگین کمان چیست و چگونه ظاهر می شود؟

هدف مطالعه:تعیین کنید که چه ارتباطی بین باران، خورشید و ظاهر یک رنگین کمان وجود دارد و اینکه آیا می توان رنگین کمان را در خانه تهیه کرد.

موضوع مطالعه- پدیده طبیعیرنگین کمان

موضوع تحقیق- منشا رنگین کمان

اهداف تحقیق- پاسخ سوالات زیر را بیابید:

رنگین کمان چگونه ظاهر می شود؟

رنگین کمان ها فقط در ظاهر می شوند هوای آفتابییا در شب دیده می شود؟

آیا امکان تهیه رنگین کمان در خانه وجود دارد؟

فرضیه ها (فرض ها):

فرض کنید رنگین کمان فقط در یک روز آفتابی پس از باران ظاهر می شود.

بیایید فرض کنیم که دیدن رنگین کمان در طبیعت در شب غیرممکن است.

فرض کنید که رنگین کمان را می توان با جایگزینی اشعه های خورشید با منبع نور مصنوعی به دست آورد.

روش های اساسی:مطالعه ادبیات، مشاهده، آزمایش.

پدیده طبیعی - رنگین کمان

رنگین کمان چیست؟ چرا چنین قوس رنگارنگی در آسمان ظاهر می شود؟

پاسخ این سوالات را در دایره المعارف های کودکان یافتم.

در یک روز آفتابی، می توانید رنگین کمان را در هر زمانی ببینید - فقط یک شلنگ بردارید و شروع به آبیاری گل های باغ کنید. اگر پشت به خورشید بایستید، قطعاً رنگین کمانی را خواهید دید که از پرتوهای خورشید ظاهر می شود و پاشیدن آب را روشن می کند.

یک رنگین کمان واقعی نیز به این صورت ظاهر می شود، فقط در این مورد، اشعه های خورشید از طریق پاشش های کوچک آب نمی گذرند، بلکه از پرده ای از باران می گذرند که جایی در دوردست می افتد. رنگین کمان زمانی ظاهر می شود که پشت به خورشید می ایستیم و در مقابل ما باران می بارد.

اما نور خورشید معمولی را سفید یا بی رنگ می بینیم. چرا پرتوهای خورشید از آب پاشیده می گذرد و رنگین کمان را تشکیل می دهد؟

معلوم می شود که نور اصلاً سفید نیست، بلکه از رنگ های مختلف تشکیل شده است. وقتی نور خورشید از هوا عبور می کند، آن را به صورت نور سفید می بینیم. اما به محض ظاهر شدن یک قطره باران در مسیر پرتوهای خورشید، یک پرتو خورشید که از این قطره می گذرد و دو بار شکست می خورد، رنگین کمان را تشکیل می دهد: پرتوهای چند رنگی که پرتو خورشید را تشکیل می دهند، جهت خود را تغییر می دهند و در زوایای نابرابر منحرف می شوند. به شکل فن (انکسار) واگرا می شوند. نور از بین می‌رود زیرا طول موج‌های کوتاه‌تر، مانند موج‌های آبی، بیشتر از طول موج‌های بلندتر، مانند قرمز، خم می‌شوند. پرتوهای پراکنده شده توسط قسمت پشتی قطرات منعکس شده و در خروجی دوباره شکسته می شوند. این پرتوها به صورت جداگانه و به شکل رنگین کمان درخشان وارد چشم ما می شوند.

رنگین کمان مجموعه ای از قطرات باران است که به عنوان آینه های کوچک عمل می کنند. آنها ابتدا پرتوهای خورشیدی را که بر روی آنها می‌تابد شکست می‌دهند و نور سفید را به همه رنگ‌ها تجزیه می‌کنند و سپس با ضلع داخلی خود منعکس می‌شوند و آن‌ها را برای چشم ما قابل دسترس می‌سازند (پیوست شماره 1).

هر رنگ از رنگین کمان به این دلیل به دست می آید که پرتوهای مختلف از یک قطره باران در حال شکست (منشور) در زوایای مختلف از یکدیگر خارج می شوند و ما نوارهای شفاف و منظمی با رنگ های مختلف می بینیم.

تعداد این رنگ ها همیشه 7 است و آنها به ترتیب دقیق چیده شده اند - هر رنگ مکان خاص خود را دارد.

وقتی نور خورشید به انتهای مورب آینه، لبه منشور شیشه ای یا سطح برخورد می کند حباب صابون، سپس ما موفق به دیدن در آن می شویم کل مجموعهگل ها در هر یک از این موارد، اتفاقی که می افتد این است که پرتوهای سفید بر اساس طول موج خود به قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش تقسیم می شوند.

در نتیجه نواری متشکل از خطوط موازی جلوی چشم ما ظاهر می شود. رنگ های مختلف، و در مرزهای آنها یک رنگ به آرامی به رنگ دیگر تغییر می کند. این نوار طیف نامیده می شود. خط قرمز همیشه در یک انتهای طیف قرار دارد و خط بنفش در انتهای دیگر. این با تفاوت در طول موج پرتوهای رنگ های مختلف مشخص می شود: از بنفش به قرمز افزایش می یابد. بنابراین، با نگاه کردن به رنگین کمان، می بینیم که رنگ همیشه قرمز در بالا و بنفش در پایین است.

رنگین کمان اساساً طیفی است که در سراسر آسمان کمان دارد.

بسیاری از مردم این عبارت را می دانند: "هر شکارچی می خواهد بداند قرقاول کجا نشسته است."

هر کلمه از این عبارت با یک حرف نشان دهنده یک رنگ شروع می شود: هر شکارچی (قرمز) (نارنجی) می خواهد (زرد) بداند (سبز) قرقاول (آبی) (بنفش) کجا نشسته است. به همین راحتی می توان رنگ های رنگین کمان را به خاطر آورد.

اما آیا واقعا سفیداز هفت رنگ تشکیل شده است؟

برای پاسخ به این سوال، من و مادرم آزمایش مخالف را انجام دادیم. اگر رنگ سفید از هفت رنگ تشکیل شده باشد، هفت رنگ باید سفید تولید کنند.

دایره سفید را به 7 قسمت مساوی تقسیم کردم و به رنگ های رنگین کمانی رنگ آمیزی کردم. بعد از وسط دایره عبور کردیم قلم توپیو آن را ایمن کرد. پس از چرخاندن دایره، دیدیم که چگونه دیسک چند رنگی به رنگ سفید "تبدیل" شد (پیوست شماره 2).

رنگین کمانی که بعد از باران یا در آبشارها و آبشارها ظاهر می شود، رنگین کمان اولیه است. اما دو رنگین کمان نیز به طور همزمان رخ می دهند: رنگین کمان دوم بالاتر از رنگین کمان اول است، اما روشن تر است و رنگ های موجود در آن به ترتیب مخالف چیده شده اند (پیوست شماره 3).

برای دیدن یک رنگین کمان، باید بین خورشید (باید پشت سر شما باشد) و باران، آبشار، پاشیدن آب (آنها باید جلوی شما باشند) باشید.

در طبیعت یافت می شود انواع مختلفرنگین کمان ها یک پدیده طبیعی بسیار نادر - رنگین کمان آتش، اما یک رنگین کمان بدون باران وجود دارد (پیوست شماره 4).

نتیجه گیری:رنگین کمان در هوای آفتابی پس از باران یا در پاشیدن آبشار هنگامی که پرتوهای خورشید از قطرات آب عبور می کنند ظاهر می شود.

در اینترنت عکس های بی نظیری از رنگین کمان شب پیدا کردم. معلوم می شود که رنگین کمان نه تنها در روز در هوای آفتابی، بلکه در شب نیز دیده می شود (پیوست شماره 5).

رنگین کمان قمری (همچنین به عنوان رنگین کمان شب شناخته می شود) رنگین کمانی است که توسط ماه به جای خورشید تولید می شود. رنگین کمان قمری از رنگین کمان معمولی رنگ پریده تر است. این به این دلیل است که نور ماه کمتر از نور خورشید است. رنگین کمان قمری همیشه در طرف مقابل آسمان از ماه قرار دارد.

ما به دیدن رنگین کمان در تابستان زمانی که باران می بارد عادت کرده ایم. اما شما می توانید رنگین کمان را در آن ببینید هوای سرد: بالای یخچال، بالای خانه ها (پیوست شماره 6).

هیچ دو نفر نمی توانند یک رنگین کمان را ببینند. نور منعکس شده از قطرات خاص باران از قطرات دیگر با کامل منعکس می شود زوایای مختلفبرای هر یک از ما این ایجاد می کند و تصویر متفاوترنگین کمان ها

از آنجایی که دو نفر نمی توانند در یک مکان باشند، نمی توانند یک رنگین کمان را ببینند. علاوه بر این، حتی هر یک از چشمان ما رنگین کمان متفاوتی را می بیند

نتیجه گیری:رنگین کمان تقریباً در هر زمانی از روز حتی در شب در سرمای زمستان قابل مشاهده است.

ساخت رنگین کمان در خانه

برای آزمایش مفروضاتم، چندین آزمایش انجام دادم.

اولین تجربه

تجهیزات:سی دی، منبع نور - لامپ برقی.

یک سی دی برداشتم و پرتو یک لامپ برق را گرفتم. نتیجه یک رنگین کمان مانند این است (پیوست شماره 7). چگونه زاویه تیزتر، طرح رنگ پرتوها روشن تر است.

دو را تجربه کنید.

تجهیزات:حوض پر از آب؛ آینه روی پایه نصب شده در آب؛ منبع نور - چراغ قوه.

من و مامان یک لگن آب گذاشتیم روی زمین و یک آینه را داخل آن انداختیم. آنها پرتو چراغ قوه را با آینه "گرفتند" و در نتیجه شکست پرتو در آب و انعکاس آن از آینه، رنگین کمان روی یک صفحه کاغذ سفید ظاهر شد. همزمان چراغ خاموش شد. نتیجه یک رنگین کمان است (پیوست شماره 8).

تجربه سه.

تجهیزات:حوض، محلول صابون، سیم.

داخل لگن آب ریختم و صابون (شامپو) اضافه کردم. سیم را به شکل حلقه درآوردم و در محلول صابون فرو کردم. پس از نگه داشتن آن در محلول، حلقه را با دقت از آن خارج کردم - یک فیلم در داخل حلقه تشکیل شد. نگاه کردن به زیر نور روشنبا سمت معکوسروی فیلم صابونی حلقه، نوارهایی از رنگ را در آنجا دیدم، مانند رنگین کمان (پیوست شماره 9).

نتیجه گیری:آزمایش های انجام شده فرضیات من را تأیید کرد - رنگین کمان را می توان در خانه حتی با کمک نور مصنوعی به دست آورد.

نتیجه گیری

موضوع رنگین کمان من را بسیار جالب کرد، ادبیات مطالعه کردم و آزمایش هایی انجام دادم. تمام فرضیاتی که من انجام دادم اساساً تأیید شد.

رنگین کمان - پدیده شگفت انگیزطبیعت، شاید بتوان گفت معجزه ای از طبیعت که هرگز از شگفتی ما باز نمی ماند. اکنون می دانیم که می توانید هر زمان که بخواهید در خانه رنگین کمان تهیه کنید. رنگین کمان "خانگی" بدتر از یک رنگین کمان طبیعی نیست و همچنین روح شما را شادتر می کند.

فهرست منابع و ادبیات

ABC طبیعت. بیش از 1000 پرسش و پاسخ در مورد سیاره ما، گیاهان و جانوران آن. مسکو، انتشارات Reader's Digest، 1997، ص. 15.

دایره المعارف بزرگدانش مسکو، انتشارات "EXMO"، 2012، ص. 113.

من جهان را کشف می کنم: دایره المعارف کودکان. فیزیک / ویرایش. او.جی.هین. مسکو، انتشارات AST-LTD، 1998، ص. 480.

مقاله در سایت http://potomu.ru/world/461.html.

مواد سایت www.astronet.ru.

پیوست شماره 1.

پیوست شماره 2

تجربه معکوس

پیوست شماره 3

رنگین کمان دوتایی.

پیوست شماره 4.

رنگین کمان آتشین

پیوست شماره 5.

رنگین کمان قمری شب.

رنگین کمان در شب بر فراز یک آبشار.

پیوست شماره 6.

رنگین کمان در هوای سرد

رنگین کمان بر فراز یخچال طبیعی

پیوست شماره 7.

تجربه سی دی.

پیوست شماره 8.

با آینه تجربه کنید.

پیوست شماره 9.

از زمان های قدیم، مردم سعی کرده اند رمز و راز رنگین کمان را درک کنند: چرا ظاهر می شود، چه نشانه هایی با آن مرتبط است؟ برخی از قبایل معتقد بودند که " پل آسمان"برگزیدگان را به دنیای دیگر هدایت می کند، در حالی که دیگران معتقد بودند که از این نوارهای درخشان است که خدایان زمین ها را با رطوبت آبیاری می کنند.

رنگین کمان دوگانه باعث پیدایش ایده ها و افسانه های بیشتری شد. اما یافته های دانشمندان امکان درک علت دقیق این پدیده را فراهم کرد.

این همه در قطره است

ایده های مدرن در مورد رنگین کمان متفاوت است. از قطرات کوچک آب تشکیل شده است که در اثر شکست نور، درخششی چند رنگ ایجاد می کند. یک کمان رنگین کمانی می تواند بلافاصله پس از باران شدید یا مه معمولی در آسمان روشن شود و با هدایت یک جریان از شیلنگ به تختخواب، به راحتی قابل مشاهده است. وقتی در ساحل دریاچه هستید یا در نزدیکی رودخانه ایستاده اید، می توانید متوجه آن شوید.

تنها 7 رنگ از "پل آسمان" در دسترس انسان است، اما در واقع سایه های بسیار بیشتری در آن وجود دارد! روشنایی و اندازه قوس به بزرگی قطرات باران بستگی دارد: بزرگترین آنها رنگ های غنی را به رنگین کمان می دهد.

همچنین اندازه قطرات رنگ "پل آسمان" را تعیین می کند. كوچك ها لبه هاي زرد مات روي رنگين كمان توليد مي كنند. اگر بزرگ باشد، رنگ قرمز در آن غالب می شود.

دانشمندان دریافته اند که در زاویه انکسار کمی بیش از 40 درجه، رنگین کمان برای بیننده قابل مشاهده می شود. اما منبع نور باید پشت سر شخص باشد. بهترین راه برای مشاهده این پدیده طبیعی زمانی است که در بالای کوه هستید یا از پنجره هواپیما به بیرون نگاه می کنید.

دو، سه - چه کسی بیشتر است؟

نشانه ها می گویند: اگر یک رنگین کمان دوتایی در آسمان چشمک بزند، می توانید با خیال راحت آرزو کنید. این زمانی اتفاق می افتد که یک پرتو نور دو بار از قطرات عبور کند. با توجه به مشاهدات طولانی مدت، این آب و هوای نامناسب را نشان می دهد. نوار آسمان بین "پل ها" همیشه تاریک است.

به هر حال، ممکن است بعد از باران 2 رنگین کمان وجود نداشته باشد، اما بیشتر - 3 یا حتی 4. یک منظره باشکوه!

افراد خوش شانس واقعی را می توان افرادی دانست که دیده اند اتفاق نادر- رنگین کمان معکوس این تنها زمانی اتفاق می افتد که پرتوهای نور با یک زاویه خاص به لایه نازکی از ابرهای سیروس برخورد کنند. ابرها به نوبه خود باید از بلورهای یخ کوچک تشکیل شده باشند.

بیشتر اوقات ، چنین "پل آسمان" خارق العاده ای را می توان در کشورهای شمالی مشاهده کرد.

"مه آلود"، "شب"، "آتشین"

چه نوع دیگری از رنگین کمان وجود دارد؟ دانشمندان موارد زیر را برجسته می کنند:

• مه آلود؛
• شب؛
• آتشین؛
• زمستان

مه آلود زمانی رخ می دهد که پرتوهای نور خورشید از طریق قطرات ریز رطوبت که مه را تشکیل می دهند، نفوذ کند. این یک رنگین کمان رنگ پریده، ظریف و به سختی قابل توجه است. اما می توان آن را حتی در شب، در هنگام ماه کامل مشاهده کرد.

و اگر باران ببارد و ماه به شدت بدرخشد، شما را مسحور تماشای قوس آسمانی "شب" خواهید کرد. چرا رنگین کمان در این زمان از روز ظاهر می شود؟ ماهواره زمین در ارتفاع پایینی از افق قرار دارد و نور آن با زاویه خاصی بر روی قطرات آب می افتد. همچنین در شب، اگر نزدیک آب جاری باشید، درخشش یک نوار هفت رنگ را خواهید دید: اینها می توانند فواره یا آبشار باشند.

آتشین نیز مهمان نادری در آسمان ماست. زاویه تابش نور خورشید از ابرهای سیروس باید حدود 58 درجه باشد. و کریستال های یخی که آنها را تشکیل می دهند باید نه بیشتر و نه کمتر بلکه 6 وجه داشته باشند. عبور نور از آنها اثر مورد نظر را می دهد - رنگین کمانی به رنگ آتش ظاهر می شود.

و آخرین، همچنین یک مهمان نادر - زمستان. وقتی وقتش رسید یخبندان شدید، چنین عواملی ممکن است همزمان باشند. خورشید در آسمان آبی کم رنگ و بدون ابر می درخشد و در این زمان بلورهای یخ کوچک در هوا پراکنده می شوند. در نتیجه انعکاس پرتوهای نور از آنها، یک قوس هفت رنگ روشن می شود.

رنگین کمان پس از باران پدیده ای است که مدت ها مورد مطالعه قرار گرفته است، اما ظاهر آن هر بار به عنوان یک معجزه تلقی می شود.