Люди давно задумывались над природой этого красивейшего явления природы. Человечество связало радугу с множеством поверий и легенд. В древнегреческой мифологии, например, радуга – это дорога между небом и землей, по которой ходила посланница между миром богов и миром людей Ирида. В Китае считали, что радуга - это небесный дракон, союз Неба и Земли. В славянских мифах и легендах радугу считали волшебным небесным мостом, перекинутым с неба на землю, дорогой, по которой ангелы сходят с небес набирать воду из рек. Эту воду они наливают в облака и оттуда она падает живительным дождем.
Суеверные люди считали, что радуга является дурным знаком. Они считали, что души умерших переходят в потусторонний мир по радуге, и если появилась радуга, это означает чью-то близкую кончину.
Радуга также фигурирует во многих народных приметах, связанных с предсказанием погоды. Например, радуга высокая и крутая предвещает хорошую погоду, а низкая и пологая - плохую.
Откуда же берется радуга?
Обратите внимание, что радугу можно наблюдать только перед дождем или после него. И только в том случае, если одновременно с дождем сквозь тучи пробивается солнце. Что при этом происходит? Лучи Солнца проходят через капельки дождя. А каждая такая капелька работает как призма. То есть она разлагает белый свет Солнца на его составляющие - лучи красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового цвета. Причем капельки по-разному отклоняют свет разных цветов, в результате чего белый свет разлагается в разноцветную полосу, которую называют спектром .
Преломление света при прохождении через призму.
Обратите внимание, что лучи разных цветов выходят из призмы под разными углами.
Радуга и есть огромный изогнутый спектр. Для наблюдателя на земле радуга обычно выглядит как дуга - часть окружности, И чем выше находится наблюдатель, тем радуга полнее. С горы или самолёта можно увидеть и полную окружность! А почему радуга имеет форму дуги?
Вы можете видеть радугу только в том случае, если находитесь строго между солнцем (оно должно быть сзади) и дождем (он должен быть перед вами). Иначе радуги не увидеть!
Иногда можно увидеть ещё одну, менее яркую радугу вокруг первой. Это вторичная радуга, в которой свет отражается в капле два раза. Во вторичной радуге «перевёрнутый» порядок цветов - снаружи находится фиолетовый, а внутри красный:
Чтобы запомнить последовательность цветов в радуге (или спектре) есть специальные простые фразы - в них первые буквы соответствуют первым буквам названий цветов:
- К ак О днажды Ж ак-З вонарь Г оловой С ломал Ф онарь.
- К аждый О хотник Ж елает З нать Г де С идит Ф азан.
Запомните их - и вы без труда в любое время сможете нарисовать радугу!
(!) Первым, кто объяснил природу радуги был Аристотель. Он определил, что "радуга - это оптическое явление, а не материальный объект".
Почему появляется радуга после дождя ? Ведь радуга — это одно из наикрасивейших явлений природы. С давних пор человек размышлял над ее природой и считал, что ее появление на небе связано со многими легендами и поверьями. В древности люди приписывали радуге разные значения, у одних она была дорогой между землею и небом, у других символизировала врата в потусторонний мир, у третьих разноцветная дуга была небесным мостом, пропускающим в наш мир богов и ангелов.
Но что же такое радуга в действительности? Радуга – оптическое явление, наблюдаемое в атмосфере. Появляется, когда солнечный свет преломляется в капельках воды во время тумана или дождя и в результате возникает разноцветная дуга.
Иногда радуга появляется не только после дождя, но и рождается в отраженных солнечных лучах от водной поверхности больших рек, озер, морских заливов. Подобные небесные дуги необычайно красивы и возникают они на берегу водоемов.
Чтобы появились разноцветные полоски радуги, необходим солнечный свет. Свет Солнца состоит из различных цветов спектра – зеленый, желтый, красный, голубой, фиолетовый, синий, оранжевый. В радуге мы видим семь цветов, плавно переходящих друг в друга и дающих множество красивых оттенков.
Разноцветные полоски появляются тогда, когда луч света в каплях воды преломляется, и возвращается к наблюдателю под углом 420 ., и расщепляется на несколько частей от красного до фиолетового.
Ширина и яркость радуги соответствует размеру каплям дождя. Чем больше, крупнее капли, тем она будет ярче и более узкой, к тому же такая радуга обладает насыщенным красным цветом. Если же дождик мелкий, то дуга будет широкой, но блеклыми тусклыми краями оранжевого и желтого цвета.
Мы привыкли что радуга – это дуга, но в действительности, дуга – это только часть радуги. На самом деле радуга имеет форму окружности, но видим мы только половинку дуги, так как ее центр расположен на одной прямой с с Солнцем и нашими глазами. Все радугу полностью можно увидеть только на большой высоте – с высокой горы или с самолета.
Перевёрнутая радуга
Перевёрнутая радуга — это явление достаточно нечастое. Она бывает при определённых условиях: если на высоте где-то 7-8 километров неплотной тонкой занавесью размещаются перистые облака, образованные ледяными кристалликами. Свет солнца падает на эти кристаллы под определённым углом, и распадается на спектр, отражаясь в атмосферу. Окраска в перевёрнутой радуге расположена в противоположном порядке: снизу находится красный, а сверху — фиолетовый.
Туманная радуга
Туманная радуга или как ее еще называют — белая, бывает при освещении лучами солнцаслабого тумана, который состоит из мельчайщих капель воды. Она окрашенна в весьма бледные блеклые цвета, ну а если капели и вовсе маленькие, то вся радуга окрашена в белый цвет. Туманная радуга появляется туманной ночью, когда на небе светит яркая луна. Но это достаточно редкое атмосферное явление.
Лунная радуга
Лунная радуга или как ее бывает называют, ночная радуга появляется ночью и вызывается Луной. Лунная радуга отмечается во время дождя, который льет напротив Луны, в особенности хорошо заметна она в полнолуние, когда яркая круглая Луна находится низко в тёмном ночном небе. Так же ее можно видеть в местностях, где находятся водопады.
Огненная радуга
Огненная радуга — это необыкновенно редкое оптическое явление в атмосфере. Она появляется тогда, когда свет Солнца проникает через перистые облачка над горизонтом под углом 58 градусов. Но ещё одним обязательным условием для образования огненной радуги является наличие в атмосфере шестиугольных кристаллов льда, которые имеют форму листа, к тому же их грани непременно должны быть параллельны земле. Лучи Солнца, проникая через вертикальные грани холодного ледяного кристалла, преломляются и образуют огненную радугу или, как говорят ученые — округло — горизонтальную дугу.
Зимняя радуга
Зимняя радуга — это крайне изумительное явление. Ее можно видеть только зимой, когда на улице стоит сильный мороз, и когда Солнце сияет на светло-голубом небосводе, а воздух переполнен мельчайшими кристалликами льда. Лучи преломляются, как сквозь призму проникая сквозь эти кристаллики и отражаются на небосводе разноцветной дугой.
Разноцветную радугу можно заметить и в яркий солнечный день возле водопадов или фонтанов. В саду при поливе растений из шланга тоже можно увидеть радугу, при этом надо зажать отверстие шланга, как бы создавая водяную дымку, и направлять шланг в сторону Солнца
«Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан » — эта фраза поможет запомнить цвета радуги и их последовательность.
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.
Инструкция
Как установил Ньютон, белый световой луч получается в результате взаимодействия лучей разного цвета: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового. Каждый цвет характеризуется определенной длиной волны и частотой колебаний. На границе прозрачных сред скорость и длина световых волн изменяются, частота колебаний остается прежней. Каждый цвет имеет свой собственный коэффициент преломления. Меньше всего от прежнего направления откланяется луч красного цвета, чуть больше оранжевый, затем желтый и т.д. Наибольший коэффициент преломления имеет фиолетовый луч. Если на пути светового луча установить стеклянную призму, то он не только отклонится, но и распадется на несколько лучей разного цвета.
А теперь . В природе роль стеклянной призмы выполняют дождевые капли, с которыми сталкиваются солнечные лучи при прохождении через атмосферу. Поскольку плотность воды больше , световой луч на границе двух сред преломляется и разлагается на составляющие. Далее цветовые лучи движутся уже внутри капли до столкновения с ее противоположной стенкой, которая также является границей двух сред, и, к тому же, обладает зеркальными свойствами. Большая часть светового потока после вторичного преломления будет продолжать движение в воздушной среде за каплями дождя. Некоторая же его часть отразится от задней стенки капли и выйдет в воздушную среду после вторичного преломления на передней ее поверхности.
Процесс этот происходит сразу во множестве капель. Чтобы увидеть радугу, наблюдатель должен стоять спиной к Солнцу и лицом к стене дождя. Спектральные лучи выходят из дождевых капель под разными углами. От каждой капли в глаз наблюдателя попадает только один луч. Лучи, выходящие из соседних капель сливаются, образуя дугу. Таким образом, от самых верхних капель в глаз наблюдателя попадают лучи красного цвета, от тех, что ниже – оранжевого и т.д. Сильнее всего откланяются фиолетовые лучи. Фиолетовая полоска будет нижней. Радугу в форме можно видеть, когда Солнце находится под углом не более чем 42° относительно горизонта. Чем выше поднимается Солнце, тем меньше размеры радуги.
Вообще-то, описанный процесс несколько сложнее. Световой луч внутри капли отражается многократно. При этом может наблюдаться не одна цветовая дуга, а две – радуга первого и второго порядка. Внешняя дуга радуги первого порядка окрашена в красный цвет, внутренняя – в фиолетовый. У радуги второго порядка наоборот. Выглядит она обычно на много бледнее первой, поскольку при многократных отражениях интенсивность светового потока уменьшается.
Значительно реже в небе могут наблюдаться три, четыре и даже пять цветных дуг одновременно. Подобное наблюдали, например, жители Ленинграда в сентябре 1948 года. Это объясняется тем, что радуга может возникать также и в отраженных солнечных лучах. Такие многократные цветовые дуги могут наблюдаться над обширной водной поверхностью. При этом отраженные лучи идут снизу вверх,
В радуге действительно есть нечто такое, что заставляет ощутить трепетное чувство. Это чудесное зрелище - цветные полосы, протянувшиеся от края до края огромного неба. Когда-то люди считали радугу Божьим знамением. Это неудивительно. Радуга появляется из ничего. И также таинственно исчезает в никуда.
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. Наблюдатель должен стоять между дождем и солнцем: спиной к солнцу, лицом к дождю. В этот момент он и видит радугу. Каким образом это происходит.
Для появления радуги обязательно должен идти дождь.
Как появляется радуга
Солнечный луч освещает каплю дождя. Проникая внутрь капли, луч слегка преломляется. Лучи различного цвета преломляются по разному, то есть внутри капли луч белого цвета распадается на составляющие его цвета. Пройдя каплю, свет отражается от ее стенки, как от зеркала. Отраженные цветные лучи идут в обратном направлении, еще сильнее преломляясь. Весь радужный спектр покидает каплю с той же стороны, с которой в нее 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.
Материалы по теме:
Почему появляются морщины?
Очень редко можно наблюдать в небе одновременно две радуги: за обычной радугой видно еще одну. Как правило, вторая радуга хуже различима, иногда даже еле заметна. Цвета этой второй радуги перевернуты, то есть сначала идет фиолетовый цвет. Ее появление объясняется повторным отражением световых лучей внутри капли.
Свет с равным успехом может преломляться капельками тумана или испарениями с поверхности моря. Капли дождя, как крошечные призмы, расщепляют белые световые лучи в цветной спектр.
Теперь мы кое-что знаем о природе радуги, но это не мешает нам по прежнему ею восторгаться. Ученые, которые раскрыли механизм ее образования, использовали достижения оптики и математики. Они утверждают, что очень красивы тематические уравнения, с помощью которых удалось рассеять тайну радуги, хотя и очень сложны.
Материалы по теме:
Почему пауки плетут паутину?
Цвета радуги всегда расположены в одном и том же порядке сверху вниз: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.
Самая яркая полоса - красная. Каждый следующий цвет бледнее предыдущего. Фиолетовый вообще с трудом различим на фоне неба.
Радуга - не материальный объект, как птица или облако. Это световой трюк. Каждый человек видит свою радугу. Это его и только его неожиданная радость.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
- Почему человек зевает и почему…
- Почему человек не узнаёт свой…