Елена Самонкина
Исследовательская работа
Тема: Откуда берется радуга?»
Выполнили: Багратионова Полина, Муха Лена
воспитанники подготовительной гр.
ДОУ «Оленёнок» п. Нижний Куранах
Научный руководитель: Самонкина Елена Александровна
воспитатель
1. Введение (Актуальность).
2. Теоретическая часть
3. Практическая часть
5. Заключение
6. Библиография
Характеристика исследования:
Тема относится к эмпирическим исследованиям, так как предполагает проведение собственных наблюдений и экспериментов.
Предварительная работа: ознакомление детей с методами исследования, проведение тренировочного занятия.
Введение (актуальность)
«Разноцветное коромысло
Над лугом повисло» (радуга).
Воздействие природы на нашу жизнь является всеобъемлющим. Красота природы не может оставить равнодушным никого. Одним из прекрасных явлений природы является радуга. Радуга привлекает внимание не только детей, но и взрослых. Кто из нас не любовался этим замечательным явлением природы. Выбор темы обусловлен тем, что дети с интересом рассматривают радугу, а еще они любят рисовать красками и рисунки получаются яркими как радуга.
Однажды, когда мы с мамой и подружкой Леной гуляли на улице, мы увидели на небе радугу. Она была такая красивая. Мы спросил у мамы: откуда радуга взялась? Мама сказала, что не знает, просто появилась на небе. Мы с Леной захотели узнать, откуда все-таки берется радуга? Сколько в ней цветов? И могут ли быть другие цвета? Мы спросили об этом у воспитательницы в детском саду. Она посоветовала нам провести исследование и все узнать самим.
Проблема: узнать, как и почему появляется радуга? Сможем сами сделать радугу?
Объект исследования: радуга.
Предмет исследования : получение радуги в домашних условиях.
Цель: Выявление свойств и возможностей разных материалов, необходимых при создании радуги в домашних условиях.
Задачи:
1. Изучить литературу.
2. Понять особенности появления такого явления как радуга.
3. Провести экспериментальную работу с разным материалом.
4. Подготовить доклад.
Гипотеза: если мы проведем экспериментальную работу, то узнаем, почему на небе появляется радуга, какие цвета в ней бывают. А самое главное сами получим радугу в домашних условиях.
Ожидаемый результат:
Приобретут новые знания и умения, ориентированные на развитие познавательных способностей;
Научатся проводить опыты и эксперименты для получения радуги;
Смогут наглядно оформить результаты своего исследования.
Этапы исследования: 1этап – проанализировать свои знания;
2 этап – сбор информации: анкетирование, изучение литературы, просмотр телепередач;
3 этап – проведение экспериментов;
4 этап – доклад.
Методы исследования:
1. Теоретические
2. Практические
Экспериментальная база исследования: подготовительная группа д\с «Оленёнок»
Практическая значимость работы: Значение в том, что дети узнали много полезной информации, открыли необычные возможности получения эффекта радуги с помощью разных материалов (способов, познакомили ребят. Работу можно применять в помощь воспитателю на занятиях экологии.
Теоретическая часть
Чтобы узнать, как провести исследование (определить последовательность действий, мы рассмотрели карточки с методами исследования. Нам надо было собрать информацию.
Сначала мы подумали, что же знаем о том откуда берется радуге?
Она бывает летом, когда идет дождь, имеет форму дуги. Мы зарисовали это явление на листочках бумаги.
Потом обратились с вопросами к воспитательнице и ребятам нашей группы. В анкетировании приняло участие 20 детей.
Вопросы да нет
1. Ты видел радугу? да - 20 детей
2. Знаешь сколько цветов радуге? (какие) да -12 детей; нет - 8 детей
3. Знаешь, откуда она берется? нет - 20 детей
Чтобы узнать, как и почему появляется радуга, мы решили обратиться к нашему экологу. Для этого отправились в экологическую лабораторию, к Ольге Николаевне. И попросили ответить на вопросы: «Почему появляется радуга?» Ольга Николаевна рассказала нам: Солнечный свет кажется бесцветным, но на самом деле состоит их разных цветов. Радугу можно увидеть тогда, когда солнце выглянет во время дождя и после. Солнечный луч отражается в капельках дождя, преломляется и получается 7 цветов радуги. Их всегда семь и располагаются они по порядку. А запомнить этот порядок поможет считалка: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан». Еще мы рассматривали картинки явления природы. На них радуга имеет форму дуги. В группе мы нарисовали радугу и расположили все цвета по порядку. Но оказывается радуга имеет форму дуги, потому что мы смотрим на нее снизу вверх
А наша воспитательница (Елена Александровна) рассказала, что если бы мы рассматривали радугу, когда летим на самолете, то увидели бы, что радуга имеет форму круга.
В библиотеке д\с мы (вместе с Еленой Александровной) читали и рассматривали книги, из которых узнали, что есть интересные опыты, как получить радугу самим. Мы решили попробовать провести эксперименты.
Практическая часть
Эксперимент 1: Что такое радуга? – смешение цветов.
Из каких цветов состоит радуга? Чтобы получить оранжевый цвет надо смешать красный и желтый цвет, чтобы получить фиолетовый цвет надо смешать красный и синий цвет, чтобы получить зеленый цвет надо смещать желтый и синий цвет.
Мы смешивали краски и нарисовали радугу.
Эксперимент 2: Радужная пленка.
Материал: литровая миска с водой, бутылочка светлого лака для ногтей
Поставить миску с водой на стол, чтобы на нее не падали солнечные лучи. Подержать над миской кисточку из пузырька с лаком, пока капля лака не упадет в воду. Наблюдаем за поверхностью воды и увидим, что лак образует тонкую пленку на поверхности воды. Поворачиваем миску к свету, когда луч падает на поверхность, видны переливы радужных тонов.
Эксперимент 3: Радуга появись.
Материал: зеркало, миска с водой.
Поставить зеркало в воду под небольшим углом. Поймать зеркалом солнечный луч и направить на стену (белый картон). Поворачиваем зеркало до тех пор, пока не увидим на стене спектр. Вода выполняет роль призмы, которая разделяет свет на его составляющие цвета. Эксперимент 4: Радуга в пузырях.
Материал: баночка с мыльными пузырями.
Выдуваем пузыри, свет падает на мыльные пузыри, в них можно увидеть радугу.
Эксперимент 5: Радуга на диске.
Материал:диски. Если взять компьютерный диск направить на него свет, то увидим цвета радуги. А еще можно увидеть радугу в луже, в которую пролили бензин.
Выводы
Радуга бывает летом, осенью, весной. Появляется она, когда солнечный свет отражается в капельках воды. Радугу можно увидеть не только на небе, можно увидеть в красках (смешивая и получая разные цвета). Цвета радуги всегда располагаются в таком порядке. Их всего семь.
Заключение
Поставленные в нашем исследовании задачи были выполнены. Гипотеза подтвердилась. Мы узнали, почему появляется такое явление как радуга, провели эксперименты, научились рисовать радугу разными способами; рассказали детям нашей группы о нашем исследовании. Попробуйте сами провести эксперименты и получить радугу в домашних условиях.
Библиография:
1. Большая энциклопедия дошкольника, М. : Махаон, 2004г.
2. Куликовская И. Э., Совгир Н. Н. Детское экспериментирование, М. : Педагогическое общество России, 2005г.
3. Савенков А. И. Методика проведения учебных исследований в детском саду Самара: учебная литература, 2004г.
Одно из самых потрясающих явлений неживой природы - это радуга. Она всегда удивляла и поражала своей красотой. Ученые давно размышляют по поводу этого загадочного эффекта. Как всем известно, радуга в природе сопутствует дождю, как бы сопровождая его. Ее появление зависит от того, как движется облако, принесшее осадки. Она возникает перед дождем, во время него или, когда он уже закончился.
Что это такое?
Это цветная дуга угловым радиусом 42°, ее можно увидеть на фоне дождя. Она встречается в той стороне неба, которая противоположна солнцу. Это притом, что солнце не закрыто облаками. Очень часто такие условия создаются в жаркое время года, то есть летом, когда идут грибные дожди. Центр радуги - это антисолярная точка, диаметрально противоположная Солнцу. Даже маленькие дети знают, что в радуге семь цветов. А также ее можно увидеть около фонтанов и водопадов. Она появляется на фоне капель.
Откуда же берется этот загадочный разноцветный свет? Радуга в природе - это разбитый на части солнечный свет, он является ее источником. Он перемещается так, что видится нам исходящим от той части неба, которая противоположна Солнцу. Особенности радуги объясняет теория Декарта-Ньютона. Она была создана больше трехсот лет назад.
Тот предмет, который раскладывает луч света на его частички, называется призмой. Если речь идет о появлении радуги, то ей помогают капли дождя или воды. Так как играют роль той самой призмы. Радуга в природе - это огромный спектр или полоса многоцветных линий, которые образовались в результате того, что разложились, когда проходили через капли дождя.
Цвета
Оттенки расположены в строгом порядке. Это выглядит, например, вот таким образом: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан». Очень легко запомнить. Первая буква в каждом слове соответствует названию цвета на самой радуге:
- Красный.
- Оранжевый.
- Жёлтый.
- Зелёный.
- Голубой.
- Синий.
- Фиолетовый.
Радуга в природе появляется в то время, когда вместе с потоком дождя светит Солнце. Чтобы увидеть это великолепное явление, необходимо находиться между небесным светилом и, конечно же, осадками. Только Солнце должно быть сзади, а ливень - впереди.
Радуга как природное явление
Эта сияющая разнообразными красками дуга всегда интересовала первобытные народы. Они придумывали разные истории и небылицы. Например, то, что радуга раскрывается над планетой, и на ней отдыхают птицы из рая и души. А славяне издавна считали, что радуга как бы пьет воду из озер, морей и рек, словно змея, опуская свое жало, набирает воду и пускает дождь. Есть странное поверье о том, что злая ведьма однажды украдет небесную дугу, и на планете наступит засуха, которая погубит все живое.
В каждой стране есть свои поверья, которые рассказывают о национальных героях. Вот, например, арабы считали, что радуга - это лук бога Кузаха. И после тяжелой битвы с темными силами, которые не хотели, чтобы Солнце светило на небе, он повесил свое оружие на облака. Или то, что радуга - это линия между землей и небом. И души, обитавшие в вышине, спускаются по ней, посещая нашу планету. Хорваты верят в то, что Бог учит женщин сочетать правильно цвета с помощью радуги, так как она содержит семь
Небольшое заключение
Радуга — явление природы, которое поражает своей красотой. У многих народов она олицетворяла собой символ большого успеха, особенно если посчастливилось увидеть ее двойной. А если вам удалось проехать под ней или пройти, то удача будет преследовать вас везде! И дети очень радуются, когда видят природы, такое красочное и мистическое, придумывая свои истории и чудные добрые сказки. А самое главное - безоговорочно верят в них и делятся с другими.
Окологоризонтальная дуга.
Известна как “огненная радуга”. Цветные полосы возникают прямо на небосводе в результате прохождения света через кристаллы льда в перистых облаках, покрывая небо “радужной пленкой”. Этот природный феномен очень трудно увидеть, так как и кристаллы льда, и солнечный свет должны оказаться под определенным углом друг к другу, чтобы создать эффект “огненной радуги”
Призрак Броккена.
В некоторых районах Земли можно наблюдать удивительное явление: человек, стоящий на холме или горе, за спиной которого восходит или заходит солнце, обнаруживает, что его тень, упавшая на облака, становится неправдоподобно огромной. Это происходит из-за того, что мельчайшие капли тумана особым образом преломляют и отражают солнечный свет. Свое название явление получило по имени вершины Броккен в Германии, на которой, из-за частых туманов, можно регулярно наблюдать этот эффект.
Околозенитная дуга.
Околозенитная дуга - это дуга с центром в точке зенита, расположенная выше Солнца приблизительно на 46 градусов. Она видна редко и только в течение нескольких минут, имеет яркие цвета, четкие очертания и всегда параллельна горизонту. Стороннему наблюдателю она напомнит улыбку Чеширского Кота или перевернутую радугу.
Туманная радуга.
Туманный ореол похож на бесцветную радугу. Как и обычная радуга, этот ореол образуется путем преломления света через водяные кристаллы. Однако, в отличие от облаков, формирующих обычную радугу, туман, рождающий этот ореол, состоит из более мелких частиц волы, и свет, преломляясь в крошечных капельках, не расцвечивает его.
Глория.
Когда свет подвергается эффекту обратного рассеивания (дифракция света, ранее уже отраженного в водяных кристаллах облака), он возвращается от облака в том же направлении, по которому падал, и образует эффект, получивший название “Глория”. Наблюдать этот эффект можно только на облаках, которые находятся прямо перед зрителем или ниже его, в точке, которая находится на противоположной стороне к источнику света. Таким образом, увидеть Глорию можно только с горы или из самолета, причем источники света (Солнце или Луна) должны находиться прямо за спиной наблюдателя. Радужные круги Глории в Китае еще называют Светом Будды. На этой фотографии прекрасный радужный ореол окружает тень воздушного шара, упавшую на находящееся ниже него облако.
Гало в 22 градуса.
Белые световые окружности вокруг Солнца или Луны, которые возникают в результате преломления или отражения света находящимися в атмосфере кристаллами льда или снега, называются гало. В атмосфере присутствуют небольшие кристаллы воды, и когда их грани образуют прямой угол с плоскостью, проходящей через Солнце, того, кто наблюдает эффект, и кристаллы, на небе становится виден характерный белый ореол, окружающий Солнце. Так грани отражают лучи света с отклонением на 22 градуса, образуя гало. В холодное время года гало, образованные кристаллами льда и снега на поверхности земли, отражают солнечный свет и рассеивают его в разных направлениях, образуя эффект под названием “бриллиантовая пыль”.
Радужные облака.
Когда Солнце располагается под определенным углом к капелькам воды, из которых состоит облако, эти капли преломляют солнечный свет и создают необычный эффект “радужного облака”, окрашивая его во все цвета радуги. Своей расцветкой облака, как и радуга, обязаны различной длине волн света.
Лунная дуга.
Темное ночное небо и яркий свет Луны часто порождают явление, именуемое “лунной радугой” - радуга, появляющаяся в свете Луны. Такие радуги располагаются на противоположной от Луны стороне небосвода и чаще всего кажутся абсолютно белыми. Впрочем, иногда их можно увидеть во всей красе.
Паргелий.
“Паргелий” в переводе с греческого - “ложное солнце”. Это одна из форм гало (см. пункт 6): на небе наблюдается одно или несколько дополнительных изображений Солнца, расположенных на той же высоте над горизонтом, что и настоящее Солнце. Миллионы кристаллов льда с вертикальной поверхностью, отражающие Солнце, и образуют это красивейшее явление.
Радуга.
Радуга - самое красивое атмосферное явление. Радуги могут принимать различные формы, общим для них является правило расположения цветов - в последовательности спектра (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый). Радуги можно наблюдать, когда Солнце освещает часть неба, а воздух насыщен капельками влаги, например, во время или сразу после дождя. В древности появлениям радуги на небе придавали мистический смысл. Увидеть радугу считалось хорошим предзнаменованием, проехать или пройти под ней сулило счастье и успех. Двойная радуга, как говорили, приносит удачу и исполняет желания. Древние греки верили, что радуга - это мост на небо, а ирландцы считали, что на другом конце радуги находится легендарное золото лепреконов.
Северное сияние.
Свечение, наблюдаемое на небе в полярных областях, называют северным, или полярным сиянием а так же южным - в Южном полушарии). Предполагается, что этот феномен существует также и в атмосферах других планет, например Венеры. Природа и происхождение полярных сияний - предмет интенсивных исследований, и в этой связи были разработаны многочисленные теории.” Полярные сияния, как считают ученые, возникают вследствие бомбардировки верхних слоев атмосферы заряженными частицами, движущимися к Земле вдоль силовых линий геомагнитного поля из области околоземного космического пространства, называемой плазменным слоем. Проекция плазменного слоя вдоль геомагнитных силовых линий на земную атмосферу имеет форму колец, окружающих северный м южный магнитные полюса (авроральные овалы)”.
Конденсационный (инверсионный) след.
Конденсационные следы - это белые полосы, оставляемые в небе самолетами. По своей природе они являются сконденсированным туманом, состоящим из влаги, находящейся в атмосфере и выхлопных газах двигателей. Чаще всего эти следы недолговечны - под воздействием высоких температур они попросту испаряются. Однако некоторые из них спускаются в более низкие слои атмосферы, образуя перистые облака. Экологи считают, что преобразованные таким образом конденсационные следы самолетов оказывают негативное влияние на климат планеты. Тонкие высотные перистые облака, которые получаются из видоизмененных самолетных следов, препятствуют прохождению солнечных лучей и как следствие понижают температуру планеты, в отличие от обычных перистых облаков, которые способны сохранять тепло земли.
След выхлопных газов ракеты.
Воздушные потоки в высоких слоях атмосферы деформируют инверсионные следы космических ракет, а частички выхлопных газов преломляют солнечный свет и окрашивают следы во все цвет радуги. Огромные разноцветные завитки тянутся на несколько километров по всему небу перед тем, как испариться.
Поляризация.
Поляризация - это ориентированность электромагнитных колебаний световой волны в пространстве. Поляризация света возникает, когда свет под определенным углом падает на поверхность, отражается и становится поляризованным. Поляризованный свет также свободно распространяется в пространстве, как и обычный солнечный свет, но человеческий глаз, как правило, не способен уловить изменение цветовых оттенков в результате усиления эффекта поляризации. Этот снимок, сделанный при помощи широкоугольного объектива с поляризационным фильтром показывает, какой интенсивно-синий цвет придает небу электромагнитный заряд. Такое небо мы можем увидеть только через фильтр фотокамеры.
Звездный след.
Невидимый невооруженным глазом “звездный след” можно запечатлеть на фотокамеру. Этот снимок был сделан ночью, при помощи камеры, установленной на штатив, с полностью открытой диафрагмой объектива и более чем часовой выдержкой. На фотографии показано “движение” звездного неба - естественное изменение положения Земли в результате вращения заставляет звезды “двигаться”. Единственная неподвижная звезда - Полярная, которая указывает на астрономический Северный полюс.
Сумеречные лучи.
Сумеречные лучи - расходящиеся пучки солнечного света, которые становятся видны благодаря освещению ими пыли в высоких слоях атмосферы. Тени от облаков образуют темные полосы, а между ними распространяются лучи. Этот эффект наблюдается, когда Солнце находится низко над горизонтом перед закатом или после рассвета.
Мираж.
Оптический эффект, обусловленный преломлением света при прохождении через слои воздуха разной плотности, выражается в возникновении обманного изображения - миража. Миражи можно наблюдать в жарком климате, особенно в пустынях. Ровная поверхность песка вдалеке становится похожей на открытый источник воды, особенно если смотреть вдаль с дюны или холма. Похожая иллюзия возникает в городе в жаркий день, на нагретом лучами солнца асфальте. На самом деле “водная поверхность” - это ни что иное, как отражение неба. Иногда миражи показывают целые объекты, находящиеся на большом расстоянии от наблюдателя.
Столбы света.
Плоские кристаллы льда отражают свет в верхних слоях атмосферы и образуют вертикальные столбы света, словно выходящие из земной поверхности. Источниками света могут являться Луна, Солнце или огни искусственного происхождения.
А это явление, которое жители острова Мадейра, что в Атлантическом океане, наблюдали однажды, не поддается никакой классификации.
Как часто после дождя мы наблюдаем радугу. Это красочное зрелище никого не оставляет равнодушным! Но увидев радугу в брызгах фонтана, а потом и на стене по диагонали от зеркала, я задумалась, что же является причиной её появления, если не дождь и не вода? Обратившись за помощью к учителю, я узнала, что причина радуги - явление дисперсии, узнала, кто его исследовал впервые, поняла, в чём оно заключается.
Радуга
- одно из красивейших природных явлений, которое редко кого-то оставляет равнодушным. Когда-то люди считали радугу Божьим знамением. И это неудивительно, ведь она появляется буквально из ничего, и также таинственно исчезает.
Что же мы знаем о радуге?
Цвета радуги всегда расположены в одном и том же порядке сверху вниз: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый (помните из детства памятку порядка цветов в радуге - Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан или Как Однажды Жан Звонарь Голубой Сломал Фонарь?).
Самая яркая полоса - красная. Каждый следующий цвет бледнее предыдущего. Фиолетовый вообще с трудом различим на фоне неба.
Каковы же составные части радуги? Это капельки воды в воздухе, солнечные лучи и наблюдатель, который видит радугу. При этом должен быть соблюден целый ритуал: мало того, чтобы солнце осветило дождь, оно должно находиться низко над горизонтом, а наблюдатель должен стоять между дождем и солнцем - спиной к солнцу, лицом к дождю. В этот момент он и видит радугу. Каким образом это происходит?
Солнечный луч освещает каплю дождя. Проникая внутрь капли, луч слегка преломляется. Как известно, лучи различного цвета преломляются по-разному, то есть внутри капли луч белого цвета распадается на составляющие его цвета. Это явление дисперсии. Пройдя каплю, свет отражается от её стенки, как от зеркала. Отраженные цветные лучи идут в обратном направлении, ещё сильнее преломляясь. Весь радужный спектр покидает каплю с той же стороны, с которой в неё проник солнечный луч.
Свет от солнца проник в каплю со стороны наблюдателя. Теперь этот луч, разложенный в цветной спектр, к нему же и возвращается. Человек видит огромную цветную радугу, раскинувшуюся по всему небу, - свет, преломленный и отраженный миллиардами дождевых капель.
Двойная радуга
Реже можно наблюдать в небе одновременно две радуги. Как правило, вторая радуга хуже различима, иногда еле заметна. Цвета в такой радуге перевёрнуты, то есть сначала идёт фиолетовый цвет. Её появление объясняется повторным отражением световых лучей внутри капли.
Ещё мы можем видеть явление радуги, когда свет преломляется капельками тумана или испарениями с поверхности моря, а в городе - у фонтана.
Опыт
Радугу можно наблюдать и с помощью водяной капли.
Посадите каплю воды на палочку или травинку. Встаньте спиной к Солнцу или другому яркому источнику света. Когда лучи света образуют с направлением глаз - капля угол около 42 градусов, прозрачная капля вдруг вспыхнет чрезвычайно чистым по тону цветом!
Каким?
Любым!
Если каплю осторожно перемещать по дуге окружности, можно увидеть все цвета радуги!
Явление дисперсии
- разложения белого света в спектр (по цветам радуги) - было открыто и исследовано И. Ньютоном. Это явление говорит о сложном составе белого света. Я отправилась в Музей Науки Лондона на представление, посвящённое сэру Исааку Ньютону. Окунувшись в атмосферу XVII века, «побывав» в воссозданной (пусть даже на сцене) лаборатории учёного, я почувствовала себя естествоиспытателем.
Загляните и вы в Музей науки, узнайте больше об открытиях, сделанных Ньютоном, перейдя по ниже расположенным ссылкам.
Задача
Ответ
: оказывается, радуга видна лишь тогда, когда высота солнца над горизонтом не превышает 42 градусов. 22 июня в полдень солнце стоит на небе выше, и нет возможности увидеть радугу.
Посмотрим опыт, объясняющий явление дисперсии и сложный состав белого света.
Волновые свойства света. Дисперсия.
Интересный факт
С поверхности земли радуга выглядит обычно как часть окружности, а с самолета она может представлять собой и целую окружность!
Интересные оптические физическия явления
: http://class-fizika.narod.ru/w25.htm
Вы можете познакомиться с некоторыми оптическими явлениями, перейдя по ссылке на одну из страничек нашей школьной энциклопедии по математике и физике "Алгоритм успеха" .
Вывод
Явление дисперсии света, объясняющее причины возникновения радуги, позволило мне понять, почему белый свет окрашивает окружающий нас мир разноцветными красками. Одни прозрачные предметы мы видим красными, другие переливающимися разными цветами. И всё благодаря сложной природе белого света, благодаря тому, что тела по-разному отражают, преломляют и поглощают свет разных длин волн. Поэтому блестят и переливаются в солнечных лучах обыкновенный осколок прозрачного стекла и бриллиант.
Таким образом, мы доказали, что радугу мы видим благодаря особым свойствам световых волн, и у неё есть свое, интересное объяснение, как и у многих других оптических явлений в природе.
