1. Úvod.

Duha je jedním z nejkrásnějších přírodních úkazů. Jednou, když jsem šel po dešti, viděl jsem na nebi duhu. Byl jsem v úžasu z toho, co jsem viděl. A okamžitě začaly vyvstávat otázky: jak se taková krása získává a je možné to všechno udělat doma, abyste znovu viděli tento úžasný zázrak?

Duha vzniká v důsledku lomu (změny úhlu) slunečního světla v kapičkách vody ve vzduchu.

Má vzhled oblouku složeného z barev spektra - červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, indigová a fialová

Cíl práce:Zkuste se rozmnožit a pokusně si pořídit duhu domů, najít praktické uplatnění duhy v životě.

Úkol: zjistit důvod vzhledu duhy,

prostudujte si definici významu slova „duha“ v různých slovnících.

naučte se barvy a pořádek v duze

dostat duhu domů.

Naučte se praktickou aplikaci spektra.

Předmět studia je přírodní jev duhy.

Předmět studia- pojem "duha" jako přírodní jev.

hypotézy:

Vzhled duhy pouze za slunečného dne po dešti.

Duhu získáte, pokud sluneční paprsky nahradíte umělým zdrojem světla.

2. Význam slova duha ve slovnících.

1) encyklopedický slovník

Duha- vícebarevný oblouk na obloze. Je pozorován, když Slunce osvětluje oponu deště, která se nachází na opačné straně oblohy. Vysvětluje se lomem, odrazem a difrakcí světla v kapkách deště.

2) Vysvětlující slovník Ozhegov

Duha- vícebarevný oblouk na nebeské klenbě, vzniklý lomem slunečního světla v dešťových kapkách. Barvy duhy (barvy slunečního spektra).

3) Slovník symbolů

Rainbow - Prostředkyproměna, nebeská sláva, různé stavy vědomí, setkání Nebe se Zemí, most nebo hranice mezi světem a rájem, trůn boha Nebe. Nebeský had je spojen s duhou, protože může být také mostem mezi dvěma světy. V tradiční symbolice Francouzů, Afričanů, Indiánů a amerických Indiánů je navíc duha hadem, který v moři hasí žízeň..

4) Encyklopedie Brockhause a Efrona

Duha je dobře známý optický jev v atmosféře; pozorován kdyslunce osvětluje závoj padajícího deště a pozorovatel je mezi sluncem a deštěm. Tento jev je prezentován v podobě jednoho, méně často dvou soustředných světelných oblouků, nakreslených na obloze ze strany padajícího deště a namalovaných soustředně v řadě „duhových“ barev.ov.

5) Biblická encyklopedie

Rainbow - (oblouk v oblaku) - majestátnípřirozený jev přírody, vznikající lomem světelných paprsků v dešťových kapkách. Stává se to většinou za deště, kdy svítí slunce a na jeho opačné straně je mrak, ze kterého prší. Duha je zářivý pás ve tvaru oblouku, zbarvený všemi barvami slunečního spektra, s fialovou ve spodní části oblouku a červenou nahoře.okraj.

6) Ušakovský výkladový slovník

Duha - R "ADUGA, duhy, samice. Vícebarevné obloukovitéstuha na obloze při dešti, vzniklá v důsledku lomu slunečních paprsků v kapičkách vody. Sedm barev duhy. "Zubená skleněná okna se třpytí barvami duhy." A. Turgeněv. | Spektrum, sedmibarevný pásvzniká lomem světelných paprsků v hranolu.

3 . Historie studia duhy vědci.

Perský astronom Qutb-al-Din-al-Shirazi (1236-1311) a možná jeho student Kamal-al-Din-al-Farizi (1260-1320) byli zřejmě první, kdo podal poměrně přesné vysvětlení tohoto jevu. .

Obecný fyzický obraz duhy popsal v roce 1611 Mark Antony de Dominis ve své knize De radiis visus et lucis in vitris perspectivis et iride. Na základě experimentálních pozorování dospěl k závěru, že duha vzniká odrazem od vnitřního povrchu kapky deště a dvojím lomem – při vstupu do kapky a výstupu z ní..

René Descartes podal úplnější vysvětlení duhy v roce 1635 ve své Meteoře, v kapitole O duze.
Přestože je vícebarevné spektrum duhy spojité, podle tradice se v něm rozlišuje 7 barev. Předpokládá se, že Isaac Newton jako první zvolil číslo 7, pro které mělo číslo 7 speciální symbolický význam. Navíc zpočátku rozlišoval pouze pět barev – červenou, žlutou, zelenou, modrou a fialovou, o kterých psal ve své Optice. Ale později se snaží vytvořit soulad mezi počtem barev spektra a počtem základních tónů hudební stupnice Newton přidal k pěti uvedeným barvám spektra další dvě.

V roce 1637 podal slavný francouzský filozof a vědec Descartes matematickou teorii duhy založenou na lomu světla. Následně tuto teorii doplnil Newton na základě svých pokusů o rozkladu světla na barvy pomocí hranolu. Descartova teorie, doplněná Newtonem, nedokázala vysvětlit současnou existenci několika duh, jejich různé šířky, obligátní absenci určitých barev v barevných pásech, vliv velikosti kapek mraků na vzhled jevy. Přesnou teorii duhy založenou na konceptu difrakce světla podal v roce 1836 anglický astronom George Airy. Vzhledem k tomu, že dešťový závoj je prostorovou strukturou, která zajišťuje výskyt difrakce, Airy vysvětlil všechny rysy duhy. Jeho teorie si plně zachovala svůj význam i pro naši dobu.

4. Mnemotechnické fráze

Barvy v duze jsou uspořádány v sekvenci odpovídající spektru viditelného světla. Existovat mnemotechnické fráze zapamatovat si tuto sekvenci. V těchto frázích počáteční písmeno každého slova odpovídá počátečnímu písmenu jména určité barvy. Barvy ve frázi jsou seřazeny podle pořadí barev v duze, od červené (viditelné světlo s nejdelší vlnovou délkou) po fialovou (viditelné světlo s nejkratší vlnovou délkou).

1. NA každý Ó hotnik a dělá h nat, G de S jde F azan

2. NA ak Ó jednou A ak- h vonar G cín S rozbil F onar.

3. NA pusa Ó Všechno, a irafu, h aike G vycházeli spolu S tára F mikiny.

4. NA každý Ó tvarovač a dělá h nat, G de S houpat F otoshop.

5. Pořídit si domů duhu.

Pomocí takových experimentů můžete získat duhu domů.

1. Duha získaná sklopením zrcadla do vody.

Použité materiály: Nádoba na vodu, zrcadlový zdroj světla (lampa, sluneční světlo), list bílý karton.

Zrcadlo umístím do nádoby s vodou pod úhlem asi 25 stupňů k hladině vody. Položte vedle něj list bílého kartonu. Světelný zdroj směřujeme do zrcadla, v důsledku lomu paprsku ve vodě a jeho odrazu od zrcadla se na listu kartonu objeví duha.

2. Duha s CD.

Použité materiály: CD, zdroj světla (lampa, sluneční světlo).

Světelný zdroj směřujeme pod úhlem asi 25 stupňů k povrchu CD. V důsledku lomu se na povrchu CD objeví duha.

3. Duha v mýdlových bublinách .

. Praktická aplikace spektra.

Spektrální analýza.

Fenomén disperze se využívá ve vědě a technice ve formě metody pro stanovení složení látky, která se nazývá spektrální analýza. Tato metoda je založena na studiu světla emitovaného nebo absorbovaného látkou.

Spektrální analýza je metoda studia chemické složení látky na základě studia jejích spekter.

K získávání a studiu spekter se používají spektrální zařízení. Nejjednoduššími spektrálními přístroji jsou hranol a difrakční mřížka. Přesnější - spektroskop a spektrograf.

Pomocí spektrální analýzy je možné detekovat daný prvek ve složení komplexní látky, i když je jeho hmotnost extrémně malá.

Hlavní oblasti použití spektrální analýzy jsou následující: fyzikální a chemické studie; strojírenství, hutnictví; jaderný průmysl; astronomie, astrofyzika; kriminalistika. Moderní technologie tvorba nejnovějších stavebních materiálů (kovoplast, plast) je přímo propojena s tak základními vědami, jako je chemie a fyzika. Využití vědeckých dat moderní metody výzkum látek. Proto lze spektrální analýzu použít k určení chemického složení stavebních materiálů z jejich spekter.

7. Závěr.

Duha je jedním z nejúžasnějších a nejkrásnějších přírodních jevů. Na základě výše uvedeného a na základě experimentů, které jsem provedl, můžeme říci, že duhu lze reprodukovat doma a užívat si její krásu kdykoli. Dozvěděl jsem se také, jak se používá duha, respektive rozklad světla do spekter, jak důležitá se stala v životě člověka.

Domnívám se, že cíle mé práce bylo dosaženo, úkoly stanovené na začátku projektu byly splněny, hypotézy byly experimentálně potvrzeny.

Duha je jedním z nejkrásnějších přírodních úkazů. Od nepaměti člověk přemýšlel o jeho podstatě a spojoval vzhled vícebarevného oblouku na obloze s mnoha vírami a legendami. Lidé srovnávali duhu buď s nebeským mostem, ze kterého sestupovali na zem bohové nebo andělé, nebo s cestou mezi nebem a zemí nebo s bránou do jiného světa.

Co je to duha

Duha je atmosférický optický jev, který je pozorován, když Slunce osvětluje mnoho kapiček vody během deště nebo mlhy nebo po dešti. V důsledku lomu slunečního světla v kapkách vody při dešti se na obloze objeví různobarevný oblouk.

Duha se objevuje i v odražených paprscích Slunce od vodní hladiny mořských zálivů, jezer, vodopádů popř. velké řeky. Taková duha se objevuje na břehu nádrží a vypadá neobyčejně krásně.

Proč je duha vícebarevná

Oblouky duhy jsou vícebarevné, ale aby se objevily, je zapotřebí sluneční světlo. Sluneční světlo se nám zdá bílé, ale ve skutečnosti je tvořeno barvami spektra. Jsme zvyklí rozlišovat v duze sedm barev - červenou, oranžovou, žlutou, zelenou, modrou, indigovou, fialovou, ale jelikož je spektrum spojité, barvy do sebe plynule přecházejí mnoha odstíny.

Objeví se vícebarevný oblouk, protože paprsek světla se láme v kapičkách vody a poté se vrací k pozorovateli pod úhlem 42 stupňů a rozdělí se na své základní části od červené po fialovou.

Jas odstínů a šířka duhy závisí na velikosti dešťových kapek. Čím větší kapky, tím užší a jasnější duha, tím více červené syté barvy má. Pokud je slabý déšť, pak je duha široká, ale s vybledlými oranžovými a žlutými okraji.

Co je to duha

Nejčastěji vidíme duhu v podobě oblouku, ale oblouk je pouze částí duhy. Duha má tvar kruhu, ale vidíme jen polovinu oblouku, protože její střed je na stejné linii s našimi očima a Sluncem. Celou duhu lze vidět pouze ve velké výšce, z letadla nebo z letadla vysoká hora.

Dvojitá duha

Že se duha na obloze objevuje, víme již podle toho, že sluneční paprsky pronikají kapkami deště, lámou se a odrážejí na druhé straně oblohy v pestrobarevném oblouku. A někdy Sluneční paprsek může na obloze postavit dvě, tři nebo dokonce čtyři duhy najednou. Dvojitá duha se získá, když se světelný paprsek dvakrát odrazí od vnitřního povrchu dešťových kapek.

První duha, vnitřní, je vždy jasnější než druhá, vnější, a barvy oblouků na druhé duze jsou zrcadlové a méně jasné. Obloha mezi duhami je vždy tmavší než zbytek oblohy. Oblast oblohy mezi dvěma duhami se nazývá Alexandrův pruh. Vidět dvojitá duha- dobré znamení je pro štěstí, pro naplnění tužeb. Pokud tedy budete mít štěstí a uvidíte dvojitou duhu, pospěšte si s přáním a jistě se vám splní.

obrácená duha

Obrácená duha je vzácný jev. Objevuje se za určitých podmínek, když ve výšce 7-8 kilometrů Spindrift mraky tvořené ledovými krystaly. Sluneční světlo dopadající pod určitým úhlem na tyto krystaly se rozkládá na spektrum a odráží se do atmosféry. Barvy v obrácené duze jsou obrácené, s fialovou nahoře a červenou dole.

mlhavá duha

Zamlžená duha nebo bílá se objeví, když sluneční paprsky osvětlí slabou mlhu, sestávající z velmi malých kapiček vody. Taková duha je oblouk namalovaný ve velmi bledých barvách, a pokud jsou kapky velmi malé, pak je duha natřena bílou barvou. Mlžná duha se může objevit i v noci při mlze, kdy je na obloze jasný měsíc. Mlžná duha je poměrně vzácná atmosférický jev.

měsíční duha

Lunární duha neboli noční duha se objevuje v noci a je generována Měsícem. Měsíční duha je pozorována během deště, který je naproti Měsíci, lunární duha je zvláště dobře viditelná během úplňku, kdy je jasný Měsíc nízko na tmavé obloze. Také měsíční duhu lze pozorovat v oblastech, kde jsou vodopády.

ohnivá duha

Ohnivá duha je vzácný optický atmosférický jev. Ohnivá duha se objeví, když sluneční světlo prochází cirrovými mraky pod úhlem 58 stupňů nad obzorem. ještě jeden nutná podmínka pro vzhled ohnivé duhy mají šestihranné ledové krystaly tvar listu a jejich plochy musí být rovnoběžné se zemí. Sluneční paprsky procházející svislými plochami ledového krystalu se lámou a zapalují ohnivou duhu nebo zaoblený vodorovný oblouk, jak se ohnivá duha ve vědě říká.

zimní duha

Zimní duha je velmi úžasný fenomén. Takovou duhu lze pozorovat pouze v zimě, během tuhý mráz když studené Slunce svítí na bleděmodré obloze a vzduch je plný malých ledových krystalků. Sluneční paprsky se lámou, procházejí těmito krystaly jakoby hranolem a odrážejí se na studené obloze v pestrobarevném oblouku.

Existuje duha bez deště?

Duhu lze také pozorovat za slunečného jasného dne u vodopádů, fontán, na zahradě při zalévání květin z hadice, sevřením otvoru hadice prsty, vytvořením vodní mlhy a nasměrováním hadice ke Slunci.

Jak si zapamatovat barvy duhy

Pokud si nepamatujete, jak jsou barvy uspořádány v duze, pomůže vám fráze známá všem od dětství: „ NA každý O hotnik A dělá W nat G de S jde F azan.

Podle Bible je duha symbolem Božího zaslíbení lidstvu, které už nikdy nezařídíme. Ve skutečnosti je duha často důkazem toho, že někde poblíž pršelo. Zpravidla uvnitř vidíme duhu slunečné počasí když jsou na krátkou vzdálenost dešťové mraky (obvykle cumulonimbus). Chcete-li zjistit, co je duha, v tomto článku budeme hovořit o jejích dvou složkách: sluneční světlo a dešťové kapky.

Primární a sekundární duhy.

Proč a kde se objevují duhy?

Sluneční světlo je směs barev. Když světelné paprsky procházejí skleněným hranolem, některé z nich se ohýbají a lámou více než jiné. Světlo opouštějící hranol se šíří do souvislého pásu barev nazývaného spektrum. Barvy jdou od červené, která je nejméně zakřivená, přes oranžovou, žlutou, zelenou a modrou až po fialovou. Nejvíce zakřivená je fialová barva.

Sluneční světlo procházející kapkami vody se láme stejně jako sluneční světlo procházející hranolem. Na obloze tak vzniká atmosférické sluneční spektrum, kterému říkáme duha.

Stručně řečeno, duha je skupina polokruhových barevných oblouků, která se jeví jako obrovský oblouk na obloze. Duhy jsou často vidět po dešti. Vznikají, když sluneční světlo prorazí dešťové mraky. Dešťové kapky působí jako miniaturní hranoly, lámou nebo lámou sluneční světlo do různých barev a také ho odrážejí, čímž vytvářejí spektrum.

Umělou duhu si snadno vytvoříme doma se zahradní hadicí. Stačí se postavit zády ke slunci a zavlažování hadice upravit na jemný rozstřik, čímž vznikne vodní „prach“. Před místem, kam dopadá sprška vodopádu, je vidět i duha.

Rainbow u Viktoriiných vodopádů (na hranici Zambie a Zimbabwe)

Pokud je duha pouze jedna, nebo je-li hlavní, pak je taková duha vždy červená na vnější (horní) straně oblouku a modrá na vnitřní straně. Typicky je poloměr duhy asi jedna čtvrtina viditelné oblohy, neboli 42 stupňů. Když poblíž prší, musíte se podívat na tu část oblohy, která je naproti slunci pod úhlem 42 stupňů vzhledem k našemu stínu; Zde by se měla objevit duha.

Někdy můžete vidět další, méně jasnou duhu kolem té hlavní. Jedná se o sekundární duhu, která je tvořena světlem odraženým v kapkách dvakrát. U sekundární duhy je pořadí barev „převrácené“ – červená je uvnitř, fialová je na vnější straně. Sekundární duha se tvoří v úhlu 50-53° vzhledem k našemu stínu. Oblast mezi dvěma duhami se zdá relativně tmavá, protože postrádá jednoduché i dvojité odražené paprsky. Sekundární duha je slabší než primární a obvykle mizí rychleji.

Existují dokonce důkazy pro třetí nebo terciární duhu, ale takový výskyt je považován za extrémně vzácný. Několik pozorovatelů také hlásilo, že viděli čtyřúhelníkové duhy, ve kterých měl matný vnější oblouk zvlněný, pulzující vzhled.

Kdo jako první definoval, co je duha?

Nemůžeme s naprostou jistotou říci, kdo jako první podal správné vysvětlení toho, co je duha. Obvykle má prvenství Francouz René Descartes (1596-1650), filozof a spisovatel, který se touto otázkou systematicky zabýval v příloze své slavné Rozpravy o metodě v roce 1637.

Descartes údajně provedl přesný výpočet drah, kterými procházely paprsky světla v různých místech skleněné koule naplněné vodou (imitace dešťové kapky), čímž určil úhly jejich lomu. To bylo řešení matematického problému, který vědcům po dvě tisíciletí unikal a byl klíčem k vysvětlení toho, co je duha.

Všimněte si však, že Descartes tento výpočet provedl pouze „pravděpodobně“. Jak se ukázalo, Willebrord Snell, holandský astronom a matematik, objevil matematický zákon lomu světla 16 let před Cartesianovou disertací na toto téma. Snell však nebyl schopen publikovat své dílo a zemřel v roce 1626. Pak, asi 80 let poté, co byly Snellovy poznámky objeveny, došlo ke sporu, že Descartes nějak viděl Snellovy rukopisy a závěry v nich uvedené vydával za své.

Konečným výsledkem bylo, že na Západě, zejména v anglicky mluvících zemích, se zákon lomu světla stal známým jako Snellův zákon a ve Francii se nazývá Descartův zákon.

Descartes tedy sice vysvětlil, co je to duha, ale bez přesných výpočtů lomu světla to opravdu nedokázal. Ale komu přesně, Descartesovi nebo Snellovi, tato část díla patří, se možná nikdy nedozvíme.

Kde a kdy můžete vidět duhu?

Námořníci vědí, že pomocí duhy lze předpovídat počasí. Obecně řečeno, přeháňky a bouřky se pohybují od západu na východ, takže námořníci jsou vedeni starým znamením:

Duha ráno - buď déšť; duha večer - dobré počasí.

Ráno je slunce na východě, a abychom viděli duhu, musíme čelit západu, kde prší. Jelikož deště přicházejí většinou od západu, může nás na to varovat ranní duha. V pozdních večerních hodinách je slunce na západní části oblohy. Poté, co nás déšť nebo bouřka již přejdou nebo minuly, obvykle se stáhne na východ, kde uvidíme duhu.

A protože bouřky jsou častější v pozdních odpoledních hodinách než v časných ranních hodinách, jsou duhy mnohem častější večer. Právě z tohoto důvodu je vzhled duhy obvykle spojován se začátkem lepšího počasí.

Pokud slunce zapadá nebo vychází, je vidět celý oblouk duhy. Pokud je slunce 42 stupňů nebo výše nad obzorem, duhu neuvidíme, protože bude pod obzorem. Zaťatá pěst držená na délku paže je přibližně 10 stupňů; takže pokud je slunce asi „čtyři pěsti“ nad obzorem, duhu neuvidíme. Jediný způsob, jak v tuto chvíli spatřit duhu, bude z letadla nebo z vrcholu vysoké hory. Letadla poskytnou nejlepší příležitost vidět celou 360stupňovou duhu promítnutou na zem, ale ten pohled je tak vzácný, že jen málokomu se poštěstí ho vidět.

Text práce je umístěn bez obrázků a vzorců.
Plná verze práce je dostupná v záložce "Soubory práce" ve formátu PDF

Úvod

Relevance práce

V létě jsem často chodil s rodiči na zahradu, která se nachází za městem. Jednou večer jsme seděli a večeřeli na ulici, najednou mraky zhoustly a začalo pršet. Schovali jsme se pod širák a pozorovali okolní přírodu. Vonělo to mokrou zemí, trávou a vzduch byl čistý a svěží. A pak déšť utichl, na obloze se místy objevily modré mezery, proklouzly jimi sluneční paprsky. A najednou se přes celou oblohu rozprostřel různobarevný oblouk jako obrovská brána na obloze. Ano, ne jeden, ale dva! Všichni jsme byli velmi šťastní, začali obdivovat a fotit dvojitou duhu. Nakrátko nás ale potěšila duha svou krásou.

Duha je jedním z nejkrásnějších přírodních úkazů. Kolik radosti přináší dětem i dospělým. Její vzhled vyvolává pozitivní emoce, rozveseluje lidi. Konstantin Dmitrievich Ushinsky má bajku „Slunce a duha“. „Jednou po dešti vyšlo slunce a objevil se sedmibarevný duhový oblouk. Kdo se dívá na duhu, všichni ji obdivují. Duha začala být pyšná a začala se chlubit, že je krásnější než samotné slunce. Slunce slyšelo tyto řeči a říká: "Jsi krásná - to je pravda, ale beze mě není duha." A duha se jen směje a ještě víc si pochvaluje. Pak se slunce rozzlobilo a schovalo se za mrak – a duha byla pryč.“ Je tedy opravdu nemožné, aby se duha objevila bez slunce. Proč není duha, za slunečného počasí bez deště, nebo za deštivého počasí bez slunce.

Dnes ne každý může vysvětlit vzhled duhy. Odkud pochází duha? Proč se její barvy objevují v určitém pořadí? Proč existuje dvojitá duha? Je možné si pořídit duhu uměle třeba domů? Abych odpověděl na všechny tyto otázky, rozhodl jsem se provést vlastní výzkum.

Výzkumné hypotézy:

Duha se v přírodě objevuje pouze za slunečného a deštivého dne;

Duhu si můžete pořídit domů pomocí umělého zdroje světla.

Cíl práce:

Zjistěte důvod vzhledu duhy.

úkoly:

Definujte duhu;

Zjistěte podmínky pro výskyt duhy v přírodě;

Zjistěte, kolik barev má duha a jaké je sluneční spektrum;

Zjistěte, co jsou duhy;

Zkuste si pořídit domů duhu různými způsoby.

Předmět studia: duha

Metody výzkumu :

Studium odborné literatury a internetových zdrojů;

Provádění pokusů o získání duhy doma pomocí umělého zdroje světla;

Analýza získaných výsledků.

2. Teoretický materiál

2.1. Co je to duha?

Existuje několik teorií vysvětlujících jeho původ. Podle jednoho z nich je radoga odvozeno od praslovanského kořene radъ, jehož význam je podobný anglosaskému rot (radostný, vznešený).

Někteří jazykoví badatelé mají tendenci předpokládat, že slovo „rayduga“, jak se toto slovo vyslovuje v řadě dialektů moderního ruského jazyka, má lidovou etymologii, vzniklo v důsledku sloučení slov „ráj“ a „ duga“. V 17-18 století znělo také v ruštině. V tomto případě duha doslova znamená „pestrý oblouk“.

Ve slovanských mýtech a legendách byla duha považována za magický nebeský most svržený z nebe na zem, za cestu, po které andělé sestupují z nebe, aby čerpali vodu z řek. Vylévají tuto vodu do mraků a odtud padá jako životodárný déšť.

Význam slova „duha“ jsem četl v různých vysvětlujících slovnících:

"Duha - vícebarevný oblouk na nebeské klenbě, vytvořený jako výsledek lomu slunečních paprsků v dešťových kapkách " (Výkladový slovník Ožegova). "Duha- vícebarevný oblouk na obloze. Je pozorován, když Slunce osvětluje oponu deště, která se nachází na opačné straně oblohy. Vysvětluje se lomem, odrazem a difrakcí světla v kapkách deště. (Moderní Slovník. Astronomický slovník).

Zjistil jsem tedy, že duha je různobarevný oblouk na obloze, který vzniká lomem slunečního světla v dešťových kapkách.

2.2. Příčina duhy

Aristoteles, starověký řecký filozof, se pokusil vysvětlit důvod vzhledu duhy. Zjistil, že „duha je optický jev, nikoli hmotný objekt“. Aristoteles navrhl, že duhy jsou výsledkem neobvyklého odrazu slunečních paprsků z mraků.

Fenomén duhy vysvětlil lomem slunečních paprsků v dešťových kapkách v roce 1267 Roger Bacon.

První, kdo pochopil příčinu duhy, byl německý mnich Theodorik z Freibergu, který ji v roce 1304 znovu vytvořil na kulové baňce s vodou. Theodorichův objev byl však zapomenut.

Pokus vysvětlit duhu jako přírodní jev byl učiněn v roce 1611. Arcibiskup Antonio Dominis. Jeho vysvětlení duhy bylo v rozporu s tím biblickým, proto byl exkomunikován a odsouzen k smrti. Antonio Dominis zemřel ve vězení, aniž by čekal na popravu, ale jeho tělo a rukopisy byly spáleny.

Vědecké vysvětlení duhy podal také francouzský filozof, matematik, mechanik René Descartes v roce 1637. Descartes vysvětlil duhu na základě zákonů lomu a odrazu slunečního světla v kapkách padajícího deště. V té době ještě nebyl objeven rozklad bílého světla na spektrum při lomu. Descartova duha byla proto bílá.

Zakladatelem sedmibarevné duhy byl Isaac Newton, který odhalil důvod vzniku duhy.

2.3. Lom paprsků. Rozsah

Již v roce 1666 Isaac Newton dokázal, že obyčejné bílé světlo je směsí paprsků. jinou barvu. "Zatemnil jsem svůj pokoj," napsal, "a udělal jsem v okenici velmi malý otvor, aby dovnitř pronikalo sluneční světlo." Do dráhy slunečního paprsku vědec umístil speciální trojúhelníkové sklo – hranol. Na protější stěně uviděl různobarevný pruh – spektrum. Newton to vysvětlil tím, že hranol rozložil bílé světlo na jeho jednotlivé barvy. Newton jako první přišel na to, že sluneční paprsek je vícebarevný.

Duha je nejznámější a nejznámější spektrum. Když prší, je ve vzduchu spousta kapiček vody. Každá kapka deště hraje roli malého hranolu. Sluneční paprsky, které procházejí dešťovými kapkami, jako přes hranoly, se v dešťových kapkách lámou. V důsledku rozkladu světelných paprsků se objevuje velké zakřivené spektrum - pás barevných čar a odráží se na opačné straně oblohy. Když prší, je ve vzduchu spousta kapiček vody. A protože jich je hodně, pak se duha získá na polovině oblohy.

Sledujme dráhu paprsku procházejícího kapkou. Po lomu na hranici kapky paprsek vstoupí do kapky a dosáhne opačné hranice. Část paprsku po lomu opustí kapku, část opět jde dovnitř kapky k další hranici. Zde opět část paprsku, která byla lámána, opouští kapku a některá část prochází kapkou a tak dále. Každý bílý paprsek, lámaný v kapce, se rozloží na spektrum a z kapky se vynoří paprsek divergentních barevných paprsků.

Ve slunečním spektru je sedm barev: červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, indigová a fialová.

2. 4. Barvy duhy

A nyní podrobněji o barvách slunečního spektra nebo duhy. Studie prokázaly, že lidské oko rozlišuje 160 odstínů barev. Mezi barvami totiž není jasná hranice, jedna barva přechází do druhé přes všechny odstíny. Základní barvy duhy jsou červená, žlutá a modrá. Z nich můžete získat všechny ostatní barvy duhy. Barvy pozorované v duze se střídají ve stejném pořadí jako ve spektru získaném průchodem paprsku slunečního světla hranolem. V tomto případě je vnitřní (směrem k povrchu Země) krajní oblast duhy zbarvena fialově a vnější krajní oblast je červená.

Někdy jsou na obloze vidět až 2, 3, 4 duhy - jedna z nich je velmi jasná, druhá je bledší. To znamená, že sluneční paprsek se dvakrát odráží v kapkách vody. Současně v další duze jsou barvy pruhů uspořádány v opačném pořadí - horní část oblouku je fialová a spodní je červená. Druhé duhy se tvoří díky dvojitému odrazu slunečního světla uvnitř dešťových kapek.

Barvy duhy: červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, modrá, fialová. A také hodně odstínů mezi těmito barvami, takže není jasný přechod z jedné barvy do druhé. Barvy duhy jsou uspořádány v přísném pořadí. Aby si lidé lépe zapamatovali jejich sekvenci, přišli s touto frází: „ NA každý O hotnik A dělá W nat, G de S jde F azan. Podle prvních písmen slov a zapamatujte si barvy. Vnější okraj oblouku je obvykle červený, zatímco vnitřní okraj je fialový.

Duha byla vždy viděna jinak různá období historie a v různé národy. Rozlišovalo tři základní barvy a čtyři a pět a tolik, kolik chcete. Australský domorodý duhový had byl šestibarevný. Nějaký africké kmeny V duze vidí pouze dvě barvy – tmavou a světlou. Kde se tedy vzalo sedm barev v duze? Jak jsem řekl dříve, pouze Newton přišel s myšlenkou analyzovat světlo. A nejprve napočítal pět barev. Následně, když viděl jinou barvu (oranžovou), považoval to za teologickou posedlost (číslo 6 pro něj bylo ďábelské), snažil se vytvořit soulad mezi počtem barev spektra a počtem základních tónů hudební stupnice. Newton přidal k šesti uvedeným barvám spektra ještě jednu – indigovou. Indigo je odrůda fialové, kříženec tmavě modré a fialové. Název pochází od rostliny indigo, která roste v Indii, ze které bylo extrahováno odpovídající barvivo, které se používalo k barvení oděvů. Newton se tak stal otcem sedmibarevné duhy.

Rozdělení spektra do sedmi barev zakořenilo a v anglický jazyk objevila se další poznámka - Richard Of York Gave Battle In Vain (In - pro modré indigo). A časem se zapomnělo na indigo a bylo šest barev. Americké děti se učí šest základních barev duhy. Angličtina (němčina, francouzština, japonština). Ale je to stále těžší. Kromě rozdílu v počtu barev je tu ještě jeden problém – barvy nejsou stejné. Japonci, stejně jako Britové, si jsou jisti, že v duze je šest barev. A rádi vám je pojmenují: červená, oranžová, žlutá, modrá, indigová a fialová. Kam zmizela zelená? Nikde, v japonštině to prostě neexistuje. Japonci, přepisující čínské znaky, ztratili zelený znak (v čínštině existuje). Angličané se s Japonci dohodnou na počtu květin, ale ne na složení. Angličané nemají jazyk modrá barva. A když není slovo, není ani barva. Americká oranžová v žádném případě není naše oranžová a často spíše červená (v našem chápání). Mimochodem, v případě barvy vlasů je naopak červená barva červená.

2.5. Efektní duhy

V průběhu mého výzkumu jsem se dozvěděl, že na zemi existují různé duhy, ale nejčastěji je pozorována obyčejná duha. Je známo, že mnoho dalších optických jevů se vyskytuje z podobných důvodů nebo se zdá, že k nim dochází. Zvažte, co jsou duhy.

Lunární (noc)

Duhy lze vidět i v noci při měsíčním světle. Měsíční luk (také známý jako noční luk) je duha, kterou vytvořil Měsíc. Lunární duha je poměrně bledší než ta obvyklá. Je to proto, že se Měsíc odráží od Slunce. méně světla než slunce svítí přes den. Lunární duha je viditelná s velmi jasným nočním Sluncem - Měsícem. V noci, kdy měsíc v úplňku, nutně v úplňku, visí vysoko na temné, nutně tmavé obloze a zároveň prší proti Měsíci, můžete mít štěstí a uvidíte noční duhu! A i ona se nám bude jevit jako bílá. I když ve skutečnosti je vícebarevný.

Mlhavá (bílá) duha

Bílá nebo mlhavá duha je duha, která je širokým, zářivě bílým obloukem. Když sluneční paprsky osvětlí slabou mlhu, skládající se z velmi malých kapiček vody, objeví se mlhavá duha. Proč se nám duha zdá bílá? Pointou je velikost kapiček, od kterých se odráží sluneční paprsky. Rozměry částic mlhy jsou tak malé, že jednotlivé barevné pruhy, na které se sluneční paprsek při lomu rozpadá, se rozbíhají do stran nikoli jako široký pestrobarevný vějíř, ale jako sotva otevřený. Barvy jako by se na sebe překrývaly a oko už nerozlišuje barvy, ale vidí jen bezbarvý světelný oblouk – bílou duhu. Mlžná duha se může objevit i v noci při mlze, kdy je na obloze jasný měsíc. Mlhavá duha je poměrně vzácný atmosférický jev.

obrácená duha

Obrácená duha je poměrně vzácný jev. . Na rozdíl od tradiční duhy se „úsměv na obloze“ objevuje na jasné obloze bez dešťových mraků. Sluneční paprsky by měly osvětlit pod určitým úhlem tenkou, oparu podobnou clonu mraků ve výšce 7 - 8 tisíc metrů. V této výšce jsou cirrové mraky tvořeny drobnými ledovými krystalky. Sluneční světlo dopadající pod určitým úhlem na tyto krystaly se rozkládá na spektrum a odráží se do atmosféry. Obrácená duha je mnohem jasnější než normální duha a barvy jsou převráceny z fialové na červenou. Jakmile je ale pořadí krystalů porušeno, barevný efekt zmizí a „úsměv na obloze“ se rozpustí.

Dvojitá duha

Že se duha na obloze objevuje, víme již podle toho, že sluneční paprsky pronikají kapkami deště, lámou se a odrážejí na druhé straně oblohy v pestrobarevném oblouku. A někdy může sluneční paprsek vytvořit na obloze dvě, tři nebo dokonce čtyři duhy najednou. Dvojitá duha se získá, když se světelný paprsek dvakrát odrazí od vnitřního povrchu dešťových kapek. První duha, vnitřní, je vždy jasnější než druhá, vnější, a barvy oblouků na druhé duze jsou zrcadlové a méně jasné. Obloha mezi duhami je vždy tmavší než zbytek oblohy. Oblast oblohy mezi dvěma duhami se nazývá Alexandrův pruh. Vidět dvojitou duhu je dobré znamení - to je štěstí, splnění přání. Pokud jste tedy měli to štěstí a viděli dvojitou duhu jako já, tak si pospěšte s přáním a jistě se vám splní.

zimní duha

Nejúžasnější věc je duha v zimě! To je velmi zvláštní a neobvyklé. Mráz zapraská a najednou se na bleděmodrém nebi objeví duha. zimní duha lze pozorovat pouze v zimě, za silného mrazu, kdy na bleděmodré obloze svítí studené Slunce a vzduch je plný malých ledových krystalků. Sluneční paprsky se lámou, procházejí těmito krystaly jakoby hranolem a odrážejí se na studené obloze v pestrobarevném oblouku. Paprsek slunce prochází těmito krystaly, láme se jako v hranolu a odráží se na obloze s krásnou duhou.

prsten duha

Jak jsem vysvětlil výše, samotná duha je kulatá. Ale vidíme jen jeho část v podobě oblouku. Ale za určitých okolností můžete vidět prstencovou duhu. To je možné pouze z velké výšky, například z letadla.

Cirkumorizontální nebo ohnivá duha

Cirkumhorizontální neboli ohnivá duha – vzniká, když sluneční světlo prochází lehkými cirrovými mraky a vyskytuje se pouze tehdy, když je slunce na obloze velmi vysoko. Ukazuje se, že tajemný nebeský "oheň" se rodí z ledu! Cirry se totiž nacházejí velmi vysoko nad zemí, kde je v kteroukoli roční dobu velmi chladno, a proto se skládají z plochých ledových krystalků! Sluneční paprsky procházející svislými plochami ledového krystalu se lámou a zapalují ohnivou duhu nebo zaoblený vodorovný oblouk, jak se ohnivá duha ve vědě říká. Ohnivá duha je poměrně vzácný a jedinečný jev.

Červené

Červená duha se na obloze objevuje pouze při západu slunce a je poslední akord společná duha. Někdy je extrémně jasný a zůstává viditelný i 5-10 minut po západu slunce. Při západu slunce procházejí paprsky vzduchem delší dráhu, a protože index lomu vody pro světlo s delší vlnovou délkou (červené) je menší než pro světlo s krátkou vlnovou délkou (fialové), je červené světlo méně vychylováno lomem. Když Slunce klesá pod obzor, duha nejprve ztrácí nejkratší fialové vlny, ty se okamžitě rozptýlí. Pak modré, modré, zelené a žluté vlny zmizí. Zůstává nejtrvalejší - červený oblouk.

3. Praktická část

3.1 Vlastní výzkum.

Duhové experimenty doma

Provedl jsem několik experimentů na získání duhy s umělým zdrojem světla:

Zkušenost #1: dostat duhu domů pomocí CD.

Vybavení: CD, světelný zdroj - svítilna.

Vzal jsem CD a "chytil" s ním světlo z baterky, nasměroval ho na zeď. Mám duhu. (Příloha č. 1, fotografie č. 1,2)

Zkušenost #2: dostat domů duhu se zrcadlem, vodou a baterkou.

Zkušenosti s pokrokem:

Naplňte skleněnou nádobu vodou;

Dala do vody skloněné zrcadlo;

Světlo baterky nasměrovala na část zrcadla ponořenou ve vodě;

V důsledku lomu paprsku ve vodě a jeho odrazu od zrcadla se na dveřích skříně objevila duha (příloha č. 1, foto č. 3,4).

Zkušenost #3 : Pořiďte si domů duhu se skleněným hranolem a baterkou. Zážitek rozkladu světla do spektra, kdy bílý paprsek světla prochází hranolem.

Abych to udělal, vzal jsem skleněnou klíčenku, namířil na ni bílý paprsek světla z baterky a na stěně jsem získal obraz duhy. Světlo, které se zdálo bílé, hrálo na stěně všemi barvami duhy. Tyto sedmibarevné jasné duhové pruhy se nazývají sluneční spektrum. Zopakoval jsem tedy Newtonův experiment, ale pouze s umělým zdrojem světla . (Příloha č. 1, fotografie č. 5,6)

Závěr : Duhu si můžete pořídit domů i s umělým zdrojem světla.

Zkušenost číslo 4: přijímání bílá barva, kvůli sloučení sedmi barev spektra, pomocí sedmibarevného kotouče a vrtačky.

Pokud se světlo skládá ze sedmi barev, pak by sedm barev mělo dát bílou. Bílý kruh jsem rozdělila na 7 částí a vybarvila do barev duhy. S bratrem jsme na vrtačce opravili různobarevný kruh. Po zapnutí vrtačky jsme viděli, že během otáčení vícebarevný kotouč změnil barvu a zbělal (příloha č. 1, fotografie č. 7,8,9).

Závěr: Světlo se skládá ze sedmi barev.

Zkušenost číslo 5: dostat duhu s mýdlovými bublinami.

Připravila jsem si mýdlový roztok a vyfoukla mýdlovou bublinu. Na bublině se objevila duha. Světlo procházející mýdlovou bublinou se láme a rozpadá na barvy, v důsledku čehož se objeví duha. Mýdlová bublina je hranol. (Příloha č. 1, fotografie č. 10,11)

Zkušenost číslo 6: dostat duhu za slunečného dne s hadicí naplněnou vodou.

Pokud slunce svítí jasně, existuje další spolehlivý způsob, jak vytvořit duhu. Ale pro něj musíte jít ven a vzít hadici a připojit ji k vodovodnímu kohoutku. Nyní zbývá sevřít konec hadice, aby se voda při výstupu z otvoru hadice jemně rozstříkla a nasměrovat ji nahoru na slunce. Ve šplouchání vody uvidíme duhu. Duha je vidět v blízkosti vodopádů, fontán, na pozadí závěsu kapek stříkaných zavlažovacím strojem nebo polním zavlažovacím zařízením. (Příloha č. 1, foto č. 12).

závěry

Při práci na tématu: „Jak se objevuje duha?“ jsem dosáhl cíle své výzkumné práce. Nyní znám důvod vzhledu duhy a byl jsem schopen vytvořit duhu doma. Předložená hypotéza, že se duha objevuje v přírodě pouze za slunečného a deštivého dne se ukázalo jako špatné. Zjistil jsem, že duha se může objevit za měsíční noci (bez slunce), za mlhy (bez deště), bez deště za slunečného dne (převrácené a ohnivá duha), stejně jako v zimě (bez deště) za mrazu. K vzhledu duhy za slunečného a deštivého dne samozřejmě dochází nejčastěji, ale nejen. Zjistil jsem, jaká je souvislost mezi deštěm, sluncem a vzhledem duhy. Myslím, že jsem pomohl vyřešit záhadu slunečního paprsku a podal vysvětlení duhy, jak přírodní jev. Zkušeností jsem dokázal, že duhový efekt lze získat doma a kdykoli během roku. Všechny zadané úkoly byly splněny. Teď už vím, kdy se objeví duha a jak vzniká. Když chcete obdivovat duhu, doufám, že si ji nyní můžete pořídit i domů. Duha je úžasný přírodní fenomén, dalo by se říci zázrak přírody, který nás nikdy nepřestane udivovat.

5. Reference

1. I.K. Belkin "Co je to duha?", Kvant. - 1984 - č. 12.

2. V.L. Bulat" optické jevy v přírodě "- M.: Vzdělávání, 1974.

3. A. Bragin "O všem na světě." Řada: Velká dětská encyklopedie.

4. Ya.E. Geguzin "Kdo vytváří duhu?" - Quantum, 1988

5. V.V. Mayer, R. V. Mayer "Umělá duha". Quantum 1988 - č. 6.

6. „Co je to? Kdo to?" - dětská encyklopedie, sestava V. S. Shergin, A. I. Jurjev. - M.: AST, 2007.

7. E. Permyak " magická duha“, 2008 Izd.Eksmo

8. Internetové zdroje.

Přihláška č. 1

Zkušenost #1

Fotografie #1 Fotografie #2

Zkušenost #2

Fotografie #4

Fotografie #3

Zkušenost #3

Fotografie #5 Fotografie #6

Zkušenost č. 4

Fotografie #7 Fotografie #8 Fotografie #9

Zkušenost č. 5

Fotografie č. 10 Fotografie č. 11

Zkušenost č. 6

Na duze je opravdu něco, co ve vás vyvolává vzrušující pocit. Je to nádherný pohled – barevné pruhy táhnoucí se od okraje k okraji rozlehlé oblohy. Kdysi lidé považovali duhu za znamení Boha. Není divu. Z ničeho se objeví duha. A také záhadně mizí neznámo kam.

Součásti duhy

Jsou to kapky vody ve vzduchu, sluneční paprsky a pozorovatel, který vidí duhu. V tomto případě je třeba dodržovat celý rituál. Nejen, že slunce osvětlovalo déšť. Mělo by být nízko nad obzorem. Pozorovatel musí stát mezi deštěm a sluncem: zády ke slunci, čelem k dešti. V tuto chvíli vidí duhu. Jak se to stane.

Aby se objevila duha, musí pršet.

Jak se objevuje duha

Sluneční paprsek osvětluje dešťovou kapku. Při pronikání do kapky se paprsek mírně láme. Paprsky různých barev se lámou různými způsoby, to znamená, že uvnitř kapky se bílý paprsek rozpadne na základní barvy. Po průchodu kapkou se světlo odráží od její stěny, jako od zrcadla. Odražené barevné paprsky jdou do opačný směr, lámající se ještě silněji. Celé duhové spektrum opouští kapku ze stejné strany, ze které do ní vstoupil sluneční paprsek. Světlo ze slunce vstoupilo do kapky ze strany pozorovatele. Nyní se k němu tento paprsek, rozložený do barevného spektra, vrací. Člověk vidí obrovskou barevnou duhu rozprostřenou po celé obloze – světlo lámané a odrážené miliardami dešťových kapek.

Související materiály:

Proč zvířata hibernují?

Je velmi vzácné vidět na obloze dvě duhy současně: za obvyklou duhou můžete vidět další. Druhá duha je zpravidla méně viditelná, někdy dokonce sotva znatelná. Barvy této druhé duhy jsou obrácené, což znamená, že fialová je na prvním místě. Jeho vzhled se vysvětluje opakovaným odrazem světelných paprsků uvnitř kapky.

Světlo lze se stejným úspěchem lámat kapkami mlhy nebo odpařováním z hladiny moře. Dešťové kapky, jako drobné hranoly, rozdělují bílé světelné paprsky do barevného spektra.