Чому ми бачимо веселку? Проект з фізики Дослідники: учні 7 класу Мета нашого проекту: які закони оптики пояснюють виникнення веселки
Питання, які ми вирішували: Коли можна спостерігати веселку? Яка послідовність кольорів. Чому кольори розміщуються в певному порядку? Як утворюється веселка?
Коли можна спостерігати веселку? Веселка – оптичне явище в атмосфері. Воно спостерігається, коли сонячні промені потрапляють на завісу дощу, розташовану на протилежній до Сонця стороні неба. Часто думають, що яскрава багатобарвна веселка виникає тільки перед закінченням дощу. Це неправда. Нерідко на дощовому хмарному небі можна бачити веселку і перед початком дощу. Спостерігати веселку можна не тільки тоді, коли йде дощ. Подивись, наприклад, на бризки води біля фонтана, освітлені сонцем, і ти помітиш у них маленьку веселку. Щоб побачити її, треба стати спиною до сонця. У стародавні часи, коли люди ще дуже мало знали про навколишній світ, веселку вважали небесним знаменням
Як утворюється веселка? Першу ґрунтовну відповідь на це запитання надав французький учений Р. Декарт у 1637 році. Згідно з його вченням, веселка утворюється внаслідок заломлення сонячних променів на поверхні кулеподібної водяної краплі, їх відбивання від задньої поверхні краплі і повторного заломлення при виході з краплі.
Висновок: Причина веселки заломлення світлазаломлення Веселка пов'язана з дифракцією, заломленням і відбиттям сонячного світла у водяних краплях, зважених у повітрі. Ці крапельки по- різному відхиляють світло різних кольорів, у результаті чого біле світло розкладається на спектр. дифракцієюкраплях повітріпо- різному відхиляють світлокольорівбілеспектр Заломлення світла при його переході в середовище з іншою оптичною густиною
Скільки кольорів у спектрі? Якесь певне число різних кольорових відтінків назвати не можна. Можна лише говорити про основні кольори. За Ньютоном їх сім. Тоді, користуйтесь жартівливим мнемонічним правилом (за початковими літерами слів у фразі): Чарівна Олена і Жаба Зелена Багатьом Служила Фантастам. Хочете, ми підкажемо вам, як запам'ятати їх послідовність?
Чому кольори розміщуються в певному порядку? Червоний колір ми бачимо із зовнішнього боку веселки, а фіолетовий з її центральної частини. Наша гіпотеза: швидкість червоних променів більша за швидкість фіолетових. Отже, треба перевірити, що показник заломлення червоних променів менший за показник заломлення фіолетових.
Результати досліджень Таблиця Діаграма Показник заломлення різноколірного світла відносно води Червоне світло 1,32 Синє світло 1,34
Як ми визначали показники заломлення різноколірного світла для скла? Обладнання: : картон або аркуш паперу, що не швидко намокає у воді; склянка з водою; креслярські інструменти; лінійка з міліметровими поділками; транспортир, лазерний промінець. На аркуші картону чи цупкого паперу, що не швидко намокає у воді, накреслимо коло зі взаємно перпендикулярними діаметрами (мал.). Відразу побудуємо промінь ЕО. Зануримо малюнок у відповідну посудину з водою так, щоб діаметр АВ збігся з поверхнею води. Тепер спостерігаємо, в якій точці промінь перетинає коло (точка F), і зробимо позначку. Виймемо малюнок з води, просушимо його і будуємо промінь ОF. Тепер скористаємося властивістю оборотності променів. Промінь, пущений у напрямку FО, заломиться у напрямку ОЕ. Показник заломлення води відносно повітря (наближено до вакууму) становитиме: Таким чином знайдемо показники заломлення води для світла червоного і синього кольорів. Виконання роботи
Ура! Ми переконалися в тому, що… Швидкість червоного світла найбільша і тому на великій швидкості воно не встигає сильно заломитися. Фіолетове світло повільніше, і поки воно долетіло до краю нашої призми – дощової крапельки, напрям його встиг змінитися більше.
Ресурси Вікіпедія