Rainbows обикновено се обясняват с просто пречупване и отражение на слънчевите лъчи в дъждовните капки. Светлината идва от падане в широк диапазон от ъгли, но най-голямата интензивност се наблюдава под ъгъл, съответстващ на дъгата. Видимата светлина с различни дължини на вълната се пречупва в капка по различен начин, т.е. зависи от дължината на вълната на светлината (т.е. цвета). Странична дъга се образува в резултат на двойно отразяване на светлината във всяка капка. В този случай лъчите на светлината излизат от капката под различни ъгли от тези, които дават основната дъга, а цветовете в страничната дъга са разположени в обратен ред. Разстоянието между капките, които са причинили дъгата и наблюдателя, няма значение

Обикновено дъгата е оцветена дъга с ъглова радиус от 42 градуса, видима на фона на завеса от дъждовна буря или групи от падащи дъждове, често не достигащи до повърхността на Земята. Дъгата се вижда отстрани на небето срещу Слънцето и винаги със Слънцето, което не е покрито от облаци.

Центърът на дъгата е точката, която е диаметрално противоположна на Слънцето - антисоларната точка. Външната дъга на дъгата е червена, последвана от оранжева, жълта, зелена дъга и т.н., завършваща с вътрешната виолетова.

Всички дъги са слънчева светлина, се разлагат на компоненти и се движат по небето по такъв начин, че изглежда да идва от част от небето, обратното на мястото, където е слънцето.

Научното обяснение на дъгата е дадено за първи път на Рене Декарт през 1637 г. Декарт обяснява дъгата въз основа на законите на пречупване и отразяването на слънчевата светлина в капки падащи дъждове.

След 30 години Исак Нютон, който откри дисперсията на бялата светлина по време на пречупване, допълва теорията на Декарт, обяснявайки как цветните лъчи се пречупват в дъждовните капки.

Въпреки, че теорията за дъгата на Декарт - Нютон е създадена преди повече от 300 години, тя правилно обяснява основните характеристики на дъгата: положението на основните дъги, техните ъглови размери, подреждането на цветовете в дъгата на различни поръчки.

Така че, нека паралелен лъч на слънчева светлина падне върху капка. Поради факта, че повърхността пада върху крива, различните лъчи ще имат различни ъгли на разпространение. Те варират от 0 до 90 °. Нека проследим пътя на лъча, преминаващ през капката. Пречупен на границата въздух-вода, лъчът навлиза в капката и достига обратната граница. Част от енергията на лъча, пречупена, излиза от капката, част, която изпитва вътрешно отражение, отново отива в капката до следващото място на отражение. И тук отново, част от енергията на лъча, пречупена, излиза от капката, а някои, след като са преживели второто вътрешно отражение, преминават през капката и т.н. По принцип лъчът може да изпита някакъв брой вътрешни отражения и всеки лъч има две пречупвания на входа и от падането. Паралелен лъч от лъчи, падащи върху капка, при напускане на капката, се оказва силно различен (фиг.2). Концентрацията на лъчите, а оттам и тяхната интензивност, е по-голяма, толкова по-близо те лежат на гредата, която е изпитала минимално отклонение. Само минимално отклоненият лъч и най-близките лъчи към него са с достатъчна интензивност, за да образуват дъга. Ето защо този лъч се нарича лъч на дъгата.

Всеки бял лъч, пречупен в капка, се разлага в спектър, а от капката идва лъч от разнообразни цветни лъчи. Тъй като червените лъчи имат по-нисък индекс на пречупване от другите цветни лъчи, те ще изпитат минимално отклонение в сравнение с останалите. Минималните отклонения на екстремните цветови лъчи на видимия спектър на червено и виолетово са както следва: D1k = 137 ° 30 '' и D1f = 139 ° 20 ''. Останалите цветни лъчи ще заемат междинни позиции между тях.

Слънчевите лъчи, които са преминали през капка с едно вътрешно отражение, произлизат от точки в небето, разположени по-близо до антисоларната точка, отколкото до слънцето. Затова, за да видите тези лъчи, човек трябва да стои с гръб към Слънцето. Разстоянията им от антисоларната точка ще бъдат равни съответно: 180 ° - 137 ° 30 "= 42 ° 30" за червено и 180 ° - 139 ° 20 "= 40 ° 40" за виолетово.

Защо е дъгата кръгла? Факт е, че повече или по-малко сферична капка, осветена от паралелен лъч на слънчева светлина, може да образува дъга само под формата на кръг. Ние обясняваме това.

Описаната пътека в капката с минималното отклонение от изхода от нея се прави не само от гредата, която последвахме, но и от много други лъчи, които паднаха върху капката под същия ъгъл. Всички тези лъчи образуват дъга, така че се наричат ​​дъгови лъчи.

Колко лъчи на дъга в лъча светлина пада върху капка? Има много от тях, по същество те образуват цял ​​цилиндър. Местоположението на точките на тяхното падане върху капката е целият кръг.

В резултат на преминаването през капчицата и пречупването в нея, цилиндърът на белите лъчи се превръща в серия от цветни фунии, вмъкнати един в друг, центрирани в противоположната точка, с отворени гнезда към наблюдателя. Външната фуния е червена, оранжева, жълта е поставена в нея, след това идва зелена и така нататък, завършвайки с вътрешната лилава.

По този начин всяка една капка образува цяла дъга!

Разбира се, дъгата от една капка е слаба и в природата не може да се види отделно, защото има много капки в завесата на дъждовете. В лабораторията, обаче, е възможно да се наблюдава не една, а няколко дъги, образувани от пречупването на светлината в една висяща капка вода или масло, когато са осветени от лазерен лъч.

Дъгата, която виждаме в небето, е мозайка - тя се формира от множество капки. Всяка капка създава серия от цветни фунии (или конуси), вложени едно върху друго. Но от една капка само един цветен лъч попада в дъгата. Окото на наблюдателя е обща точка, при която цветните лъчи от множество капки се пресичат. Например всички червени лъчи, идващи от различни капки, но под един и същи ъгъл и хванати в очите на наблюдателя, образуват червена дъга на дъгата, както и всички оранжеви и други цветни лъчи. Следователно дъгата е кръгла.

Двама души, които стоят до всеки, виждат собствената си дъга. Ако отидете на пътя и погледнете дъгата, тя се движи с вас, като във всеки един момент се формира от пречупването на слънчевите лъчи в нови и нови капки. След това падат дъждовните капки. Мястото на падната капка е взето от друга и успява да изпрати своите цветни лъчи към дъгата, следвана от следващата и т.н. Докато вали, виждаме дъга.

НАУЧНО - ИЗСЛЕДОВАТЕЛСКА РАБОТА

Двама души, които стоят до всеки, виждат собствената си дъга! Защото във всеки един момент дъгата се образува от пречупването на слънчевите лъчи в нови и нови капки. Падащите капки падат. Мястото на падната капка е взето от друг и успява да изпрати цветните си лъчи към дъгата, следвана от следващата и така нататък.

Изготвя: Полозова Юлия, Стожкина Анастасия, Химин Елена

Научен съветник: Запорожщава Олга Ивановна (учител по физика)

С. Лозево 2015 год

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Въведение .........................................................................................................................

2.Какво е дъгата, историята на изследването ...........................................................

3. Радуга в митологията и религията ..............................................................................................

4. История на изследването ................................................................................................

5. Физиката на дъгата ............................................................................................................

5.1 Откъде идва дъгата? Условия за наблюдение .......................................................

5.2.Защо дъгата е под формата на дъга ..........................................................................................

5.3 Оцветяване на дъгата и вторична дъга ..............................................................................

5.4 Причината за дъгата е пречупването и разсейването на светлината .........................................................

5.4.1 Опитът на Нютон .......................................................................................................

5.4.2 "Нютон" при спад .....................................................................................................

5.4.3 Схема на образуване на дъга ....................................................................................

6. Необичайни дъги .......................................................................................................

7.Raduga и свързаните с него термини .................................................................................

1. ВЪВЕДЕНИЕ

Веднъж, като бяхме на природата, наблюдавахме доста красив феномен - дъга. Красотата на това явление просто ни очарова. Имахме доста анкети, които по-късно формулирахме в нашия проект.

Цели на проекта:

Разберете как да създадете дъга.

Защо винаги се оформя под един ъгъл?

Защо дъгата има формата на дъга?

Rainbow: основен и вторичен. Каква е разликата?

Защо името Isaac Newton се свързва с дъгата в академичния свят?

И сега нашите изследвания са започнали.

2. КАКВО ПРЕДСТАВЛЯВА ДЪЖД?

Дъгата не е обект изобщо, а оптичен феномен. Това явление възниква поради пречупването на светлинните лъчи в капки вода и всичко това само по време на дъжд. Това означава, че дъгата не е обект изобщо, а просто игра на светлина. Но каква красива игра, трябва да кажа!

Всъщност дъгата, позната на човешкото око, е само част от многоцветен кръг. Изцяло този природен феномен може да се види само от борда на самолета и дори тогава само с достатъчна степен на наблюдение.

Първите проучвания на формата на дъгата през 17 век бяха проведени от френския философ и математик Рене Декарт. За целта учените използват стъклена топка, пълна с вода, която позволява да си представите как слънцето се отразява в капка дъжд, пречупвайки и по този начин става видима.

За да запомните последователността на цветовете в дъгата (или спектъра), има специални прост фрази - в тях първите букви съответстват на първите букви на имената на цветовете:

K акох всеки денF а до -W vonarD калайC изтезаващF onar.

K azhdyох hotnikF elaetW да се поставиD деC iditF азан.

Помнете ги - и можете лесно да рисувате дъга по всяко време!

Първият, който обясняваше характера на дъгата, бешеАристотел , Той определи, че "дъгата е оптичен феномен, а не материална цел".

Едно елементарно обяснение на явлението дъга е дадено още през 1611 г. от А. Демини в неговата работа "De Radiis Visus et Lucis", разработено от Декарт ("Les météores", 1637) и напълно разработено от Нютон в неговата Оптика (1750 г.) ,

Дъгата от една капка е слаба и в природата не може да се види отделно, защото има много капки в завесата на дъждовете. Дъгата, която виждаме в небето, се формира от множество капки. Всяка капка създава поредица от фунии (или конуси), вградени един в друг. Но от една капка само един цветен лъч попада в дъгата. Окото на наблюдателя е обща точка, при която цветните лъчи от множество капки се пресичат. Например всички червени лъчи, идващи от различни капки, но под един и същи ъгъл и хванати в очите на наблюдателя, образуват червена дъга на дъга. Всички оранжеви и други цветни лъчи също са дъгови. Следователно дъгата е кръгла.

3.Редуга в митология и религия

Хората отдавна са се замислили за природата на този красив природен феномен. Човечеството свързва дъга с много вярвания и легенди. В древногръцката митология например, дъгата е пътят между небето и земята, на който пратеникът ходи между света на боговете и света на народа на Ирида. В Китай се вярваше, че дъгата е небесен дракон, съединението на Небето и Земята. В славянските митове и легенди дъгата се смята за магически небесен мост, хвърлен от небето на земята, пътят, по който ангели се спускат от небето, за да изтеглят вода от реките. Те изливат тази вода в облаците и оттам падат като животворен дъжд.

Суеверните хора вярват, че дъгата е лош знак. Те вярваха, че душите на мъртвите отиват в другия свят чрез дъга, а ако се появи дъга, това означава, че някой е близо до смъртта.

Разбира се, от древни времена хората се опитват да обяснят дъгата. В Африка, например, се смяташе, че дъгата е огромна змия, която периодично пълзи от несъществуване, за да изпълни тъмните си дела. Очевидни обяснения относно това оптично чудо могат да бъдат дадени само до края на седемнадесети век. След това живеел малко по малко известният Рене Декарт. Той беше този, който за пръв път успя да моделира пречупването на лъчите в капка вода. В изследването си Декарт използва стъклена топка, пълна с вода. Въпреки това, той не можа да обясни тайната на дъгата докрай. Но Нютон, който замени тази топка с призма, успя да разложи светлината в спектър.

РЕЗЮМЕ:

Дъгата е мост, свързващ (света на хората) и (света на боговете).

В Стария индийски - лък, бог на гръмотевици и светкавици.

В - на пътя, пратеник между световете на боговете и хората.

Според легендите една дъга, като змия, пие вода от езера, реки и морета, която след това се пролива от дъжд.

Скрива златен съд в мястото, където дъгата докосна земята.

Според убежденията, ако преминете през дъга, можете да смените пода.

Дъгата се появи след като символ на опрощението на човечеството и е символ на съюза (на иврит, британец) на Бога и човечеството (представен от Нов), че никога няма да има наводнение отново (глава beyreshit)

4. ИСТОРИЯ НА ИЗСЛЕДОВАТЕЛСКАТА ДЕЙНОСТ

Персийският астроном (1236-1311 г.) и може би неговият студент (1260-1320 г.) очевидно е първият, който дава доста точно обяснение на този феномен.

Общата физическа картина на дъгата е описана в книгата "De radiis visus et lucis in vitris perspectivis et iride". Въз основа на експерименталните наблюдения той стига до извода, че дъгата се получава в резултат на отражение от вътрешната повърхност на дъждовна капка и двойно пречупване - на входа и на изхода на капката.

Той даде по-пълно обяснение на дъгата през годината в работата си "Метеора" в главата "На дъгата".

Въпреки че многоцветният спектър на дъгата е непрекъснат, в него има 7 цвята. Смята се, че първият избра номер 7, за който номерът има специална стойност (по причини или причини). Първоначално той отличава само пет цвята - червен, жълт, зелен, син и лилав, който написал в своята "Оптика", но по-късно, в опит да създаде съответствие между броя на цветовете на спектъра и броя на основните тонове на музикалната скала, Нютон добави към петте изброени спектър цветове още два.

5. ФИЗИКА НА ДЪЖДАТА

5.1. Откъде идва дъгата? Условия за наблюдение

Дъгите могат да се наблюдават само преди или след дъжд. И само ако, както и дъждът, слънцето се спука през облаците, когато слънцето осветява обвивката на падащия дъжд и наблюдателят е между слънцето и дъждовете. Какво се случва, когато това се случи? Лъчите на слънцето преминават през дъждовните капки. И всяка такава капчица работи като призма. Тоест, тя разлага бялата светлина на Слънцето в неговите компоненти - лъчи на червено, оранжево, жълто, зелено, тъмно, синьо и лилаво. Освен това капчиците по различни начини отхвърлят светлина с различни цветове, в резултат на което бялата светлина се разлага в многоцветна лента, която се наричаспектър .

Можете да видите дъга само ако сте точно между слънцето (трябва да е зад) и дъжд (той трябва да е пред вас). В противен случай дъгата не вижда!

Понякога, много рядко, дъгата се наблюдава при същите условия и когато се осветява от облак от дъжд от Луната. Същото явление на дъгата се вижда, когато слънцето осветява мъглата, която се разнася около фонтана или водопада. Когато слънцето е покрито от светли облаци - първата дъга понякога изглежда напълно безцветна и се появява като белезникава дъга, по-светла от фона на небето; такава дъга се нарича бяла.

Наблюденията на явлението "дъга" показват, че неговите дъги представляват правилните части на кръгове, центърът на които винаги лежи върху линията, преминаваща през главата на наблюдателя и слънцето; тъй като по този начин центърът на дъгата, когато слънцето е високо, се намира под хоризонта, наблюдателят вижда само малка част от дъгата; при залез и изгрев, когато слънцето е на хоризонта, дъгата се появява като полукръг от кръг. От върха на много високи планини, от балон се вижда дъга и във формата на по-голяма част от кръговата дъга, тъй като при тези условия центърът на дъгата се намира над видимия хоризонт.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Дъгата се появява само когато са създадени подходящи условия за това. Слънчевата светлина трябва да блести в гърба ви и капките от дъжд падат някъде напред. (Тъй като образуването на дъга изисква ярка слънчева светлина, това означава, че дъждът вече е отишъл по-далече или дори е преминал, и вие сте изправени пред него).

5.2. Защо дъгата има формата на дъга.

Защо дъгата е полукръгла? Хората отдавна се чудят за този въпрос. В някои митове на Африка, дъгата е змия, която покрива земята в пръстен. Но сега знаем, че дъгата е оптичен феномен - резултат от пречупването на лъчи от светлина във водни капчици по време на дъжд. Но защо виждаме дъга под формата на дъга, а не например под формата на вертикален цветен бар?

Тук влиза в сила законът за оптичното пречупване, при който лъч, преминаващ през дъждовна капка, който е в определено пространство, претърпява 42-кратно пречупване и става видим за човешкото око под формата на кръг. Това е само част от този кръг, който сте свикнали да гледате.

Формата на дъгата се определя от формата на водните капчици, в които се пречупва слънчевата светлина. И водните капчици са повече или по-малко сферични (кръгли). Преминавайки през капка и пречупен в него, лъчът от бяла слънчева светлина се превръща в серия от цветни фунии, вмъкнати един в друг, насочени към наблюдателя. Външната фуния е червена, оранжева, жълта е поставена в нея, след това идва зелена и така нататък, завършвайки с вътрешната лилава. По този начин всяка една капка образува цяла дъга.

Разбира се, дъгата от една капка е слаба и в природата не може да се види отделно, защото има много капки в завесата на дъждовете. Дъгата, която виждаме в небето, се формира от множество капки. Всяка капка създава поредица от фунии (или конуси), вградени един в друг. Но от една капка само един цветен лъч попада в дъгата. Окото на наблюдателя е обща точка, при която цветните лъчи от множество капки се пресичат. Например всички червени лъчи, идващи от различни капки, но под един и същи ъгъл и хванати в очите на наблюдателя, образуват червена дъга на дъга. Всички оранжеви и други цветни лъчи също са дъгови. Следователно дъгата е кръгла.

Rainbow е огромен изкривен спектър. За наблюдател на земята, дъгата обикновено прилича на дъга - част от кръг. И колкото по-голям е наблюдателят, толкова по-пълна е дъгата. От планината или самолета можете да видите целия кръг!

Интересно е да се отбележи, че двама души, които стоят наблизо и гледат дъга, го виждат по свой собствен начин! Всичко това идва от факта, че във всеки един момент на гледане дъгата се образува постоянно в нови капки вода. Това означава, че една капка пада, а вместо това се появява друга. Също така, външният вид и цвят на дъгата зависи от размера на водните капчици. Колкото по-големи са дъждовните капки, толкова по-ярка ще е дъгата. Най-наситеният цвят в дъгата е червен. Ако капките са малки, тогава дъгата ще бъде по-широка с подчертан оранжев цвят на ръба. Трябва да кажа, че възприемаме най-дългата вълна на светлина като червена и най-късата вълна като лилава. Това важи не само за случаите на мониторинг на дъгата, но като цяло за всичко и за всички. Това означава, че вече можете да коментирате състоянието, размера и цвета на дъгата, както и всички други предмети, които са видими за човешкото око.

Двама души, които стоят до всеки, виждат собствената си дъга! Защото във всеки един момент дъгата се образува от пречупването на слънчевите лъчи в нови и нови капки. Падащите капки падат. Мястото на падналата капка е взето от друга и успява да изпрати цветните си лъчи към дъгата, следвана от следващата и т.н.

Видът на дъгата зависи от формата на капките. Когато падат във въздуха, големите капки се изравняват, губят своята сферичност. Колкото по-сплескани са капките, толкова по-малък е радиусът на дъгата.

Има група от оптични феномени, наречени хало. Те се дължат на пречупването на светлинните лъчи от малки ледени кристали в циркови облаци и мъгли. Най-често срещаните халоти са оформени около слънцето или луната. Ето един пример за такъв феномен - сферична дъга около слънцето:

Всъщност дъгата не е полукръг, а кръг. Ние просто не виждаме това напълно, защото центърът на кръга на дъгата лежи на една и съща права линия с очите ни. Например, от самолет може да видите пълна дъгова дъга, макар че това се случва много рядко, защото в самолетите те обикновено гледат красиви съседи или ядат хамбургери, докато играят AngryBirds. И така, защо е дъгата, оформена като полукръг? Всичко това е така, защото дъждовните капки, образуващи дъга, са съсиреци на вода със заоблена повърхност. Светлината, излизаща от тази капка, отразява нейната повърхност. Това е цялата тайна.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Видът на дъгата зависи от формата на капките. Когато падат във въздуха, големите капки се изравняват, губят своята сферичност. Колкото по-силно се сплескат капките, толкова по-малък е радиусът на дъгата, която образуват. Дъгата на дъгата е само част от кръга на светлината, в центъра на зрителния сектор, в който се намира наблюдателят, т.е. И колкото по-високо сте, толкова по-пълна ще бъде дъгата.

Видът на дъгата - ширината на дъгите, присъствието, местоположението и яркостта на отделните цветови тонове, разположението на допълнителните дъги - зависи в голяма степен от размера на дъждовните капки. Колкото по-големи са дъждовните капки, толкова по-тясна и по-ярка е дъгата. Характерен за големи капки е наличието на наситен червен цвят в основната дъга. Многобройните допълнителни дъги също имат ярки цветове и директно, без празнини, граничат с основните дъги. Колкото по-малки са капките, толкова повече дъгата става по-широка и избледнява с оранжев или жълт ръб. Допълнителните дъги са по-отдалечени един от друг и от главните дъги. По този начин, чрез появата на дъга е възможно приблизително да се оцени размерът на дъждовните капки, които образуват тази дъга.

5.3 Цветна дъга и вторична дъга

Цветът на дъгата се дължи на пречупването на слънчевата светлина в сферичните дъждовни капки, отразяването им от повърхността на капките, както и дифракцията (от Lat Diffractus - счупена) и смущенията (от lat inter - mutual и ferio - strike) отразяват лъчи с различна дължина на вълната.

Понякога можете да видите друга, по-малко ярка дъга около първата. Това е вторична дъга, в която светлината се отразява в капката два пъти. Във вторичната дъга, "обърнатият" ред на цветовете е пурпурен външен и червен вътре:

Вътрешната, най-често видимата дъга е боядисана от външния ръб в червен цвят, от вътрешния ръб - във виолетовата; между тях в обичайния ред на слънчевия спектър са цветовете: (червено), оранжево, жълто, зелено, синьо и лилаво. Втората, по-рядко наблюдавана дъга се намира над първата, обикновено боядисана по-слабо, а реда на цветовете в нея е обърната. Част от небето вътре в първата дъга изглежда много светло, част от небето над втората дъга изглежда по-малко светлина, докато пръстеновидното пространство между дъгите изглежда тъмно. Понякога освен тези два основни елемента на дъгата има още дъги, представляващи слабо оцветени размазани ивици, граничещи с горната част на вътрешния ръб на първата дъга и по-рядко с горната част на външния ръб на втората дъга.

Понякога можете да видите друга, по-малко ярка дъга около първата. Това е вторична дъга, в която светлината се отразява в капката два пъти. Във вторичната дъга "обръщаният" ред на цветовете е външен и червен вътре. Ъгловият радиус на вторичната дъга е 50-53 °. Небето между двете дъги обикновено има забележимо по-тъмен сянка.

В планините и на други места, където въздухът е много чист, може да се наблюдава трета дъга (радиус на ъгъл около 60 °).

Замърсяването и замъгляването на цветовете на дъгата се обяснява с факта, че източникът на осветление не е точка, а цялата повърхност - слънцето, и че някои по-резки дъги, образувани от отделни точки на слънцето, се наслагват един върху друг. Ако слънцето проблясва през мъгла от тънки облаци, източникът на светене е облакът, обграждащ слънцето, за 2-3 ° и отделни цветни ленти, насложени по такъв начин, че окото вече не различава цветовете, но вижда само безцветна светлинна дъга -бял   дъгата.

Тъй като дъждовните капки се увеличават, когато се приближават до Земята, допълнителни дъги могат ясно да се видят, само когато светлината се пречупи и се отразява във високи пластове дъждовна покривка, т.е. с малка височина на слънцето и само в горните части на първата и втората дъги. Пълната теория за бялата дъга е дадена от Пертнър през 1897 г. Често се повдига въпросът дали различни наблюдатели са видели една и съща дъга и дали дъгата, която се вижда в тихото огледало на голям воден резервоар, представлява отражение на директно наблюдаваната дъга.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Дъгата се появява при слънчева светлина. На нас ни се струва, че от пространството чрез концентрично Това е съвсем просто: Като се говори просто, появата на дъга може да бъде доведена до следната формула: светлината, която преминава през дъждовните капки, се пречупва. И е пречупен, защото водата има плътност по-висока от въздуха. Бял цвят, както е известно, се състои от седем основни цвята. Ясно е, че всички цветове имат различни дължини на вълните. И тук се крие цялата тайна. Когато една слънчева светлина минава през капка вода, тя пречупва всяка вълна по различни начини.

И сега повече.

5.4.1 Опитът на Нютън

Нютон, докато подобрява оптичните устройства, забеляза, че изображението е оцветено в краищата в цвят на дъгата. Той се интересува от това явление. Той започна да го изследва по-подробно. Обикновена бяла светлина се предаваше през призма и на екрана можеше да се наблюдава спектър, подобен на цветовете на дъгата. Отначало Нютон смяташе, че тази призма е оцветявала бяла. В резултат на многобройни експерименти успяхме да разберем, че призмата не се оцветява, но се разпространява в спектър.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: лъчите от различни цветове излизат от призмата под различни ъгли.

5.4.2. "NEWTON" В ДРОПОВЕ

Преминавайки през дъждовните капки, светлината се пречупва (отклонява се отстрани), защото водата има по-висока плътност от въздуха. Известно е, че бял цвят се състои от седем основни цвята - червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, синьо и виолетово. Тези цветове имат различна дължина на вълната, а капката пречупва всяка вълна в различна степен, когато лъчът на слънцето минава през нея. По този начин вълните с различни дължини и следователно цветовете излизат от капката в леко различни посоки. Първият беше един лъч от лъчи, сега разпръснат в естествените му цветове, всеки от които пътува по свой собствен път.

Цветните лъчи, които са удряли вътрешната стена на капката и са още по-наклонени, дори могат да излязат през същата страна, в която са влезли. И в резултат на това вие виждате дъгата да разпръсква цветовете си в небето.

Всяка капка отразява всички цветове. Но от неподвижното си положение на земята, вие виждате само определени цветове от някои капки. Капките най-ясно отразяват червените и оранжевите цветове, така че те достигат до очите ви от най-горните капки. Сините и лилави се отразяват по-зле, затова ги виждате от капките, разположени точно под тях. Жълто и зелено отразяват капките, които са в средата. Поставете всички цветове заедно и ще получите дъга.

5.4.3 СХЕМА ЗА ОБРАЗОВАНИЕ НА ДЪЖДОВЕТЕ

1) сферична капка, 9) наблюдател, 10-12) района на образуване на дъгата.

Най-често наблюдаванипървична дъга в който светлината претърпява вътрешно отражение. Курсът на лъчите е показан на фигурата горе вдясно. В основната дъга е извън дъгата, ъгълът й е 40-42 °.

ОБЯСНЕНИЕ ОТ ФИЗИКА

Наблюденията върху дъгата показаха, че ъгълът, образуван от две линии, психически изведени от очите на наблюдателя до центъра на дъгата на дъгата и до нейната обиколка или ъгловия радиус на дъгата, е приблизително постоянен за първата дъга около 41 ° за втората 52 °. Едно елементарно обяснение на явлението дъга е дадено още през 1611 г. от А. Демини в неговата работа "De Radiis Visus et Lucis", а след това е разработено от Descartes ("Les météores", 1637) и напълно разработено от Нютон в "Оптика" , Според това обяснение, явлението на дъгата се дължи на пречупването и общото вътрешно отражение (виж Диоптрика) на слънчевите лъчи в дъждовните капки. Ако SA лъчът попадне върху топка капка течност, тогава (фиг.1), претърпели пречупване по посока на AB, може да се отрази от задната повърхност на капката в посока на слънцето и да излезе, като отново се пречупи по посока на CD.

Все пак лъч, който иначе е паднал върху капка, може втори път да се отразява в точката С (фиг.2) на CD и да излезе, пречупен по посока DE.

Ако не един лъч пада върху капка, а цял лъч паралелни лъчи, тогава, както се вижда от оптиката, всички лъчи, които са претърпели вътрешно отражение в капка вода, ще излязат от капката като различаващ се конус от лъчи (фиг.3), чиято ос е разположена в посока на инцидентните лъчи.В действителност лъчът, излизащ от капка лъчи, не представлява правилен конус и дори всички негови съставни лъчи не се пресичат в една точка, само за опростяване на следващите чертежи тези греди са взети като прави конуси с връх в центъра на капката

Ъгълът на отвора на конуса зависи от индекса на пречупване на течността и тъй като индексът на пречупване за лъчите с различни цветове (различни дължини на вълната), които съставляват бялата слънчева светлина, не е същият, ъгълът на отваряне на конуса ще бъде различен за лъчите с различни цветове, лилаво ще бъде по-малко, отколкото за червено. В резултат на това конусът ще бъде очертан с оцветен дъга ръб, червен от външната страна, лилаво вътре и ако е налице капка вода, тогава половината от ъгловия отвор на конусаSOR   за червено ще бъде около 42 °, за виолетово (Данните за присъствието ) 40,5 °. Проучването на разпределението на светлината в конуса показва, че почти цялата светлина е концентрирана в тази цветна граница на конуса и е изключително слаба в централните части на конуса; По този начин можем да разглеждаме само ярко оцветената черупка на конуса, тъй като всички негови вътрешни лъчи са твърде слаби, за да бъдат възприети от гледката.

Подобно изследване на лъчите, отразено два пъти в капка вода, ще ни покаже, че те ще излязат със същия коничен ирис.V "r"   (Фигура 3), но червено от вътрешния ръб, виолетово от външната страна, а за водната капка половината от ъгловия отвор на втория конус ще бъде равна на 50 ° за червения (Sor " ) и 54 ° за лилавия ръб (Данните за присъствието ) .

Представете си сега, че наблюдател, чието око еох   (Фигура 4), разглежда серия от вертикални дъждовни капкиА, Б , C, D, E ... осветена от паралелната слънчева светлина, която върви къмSA, SB, SC   и така нататък; Нека всички тези капки се намират в равнина, преминаваща през окото на наблюдателя и слънцето; всяка такава капка, съгласно предходното, излъчва две конични светлинни черупки, чиято обща ос ще бъде лъч от слънчева светлина, падащ върху капката.

Нека капкаНай-   разположени така, че една от лъчите, образуващи вътрешната обвивка на първия (вътрешен) конус, докато продължава, минава през окото на наблюдателя; тогава наблюдателят ще видиНай-   лилава точка. Малко по-високи капкиНай- ще има такава капка С, че лъчът, излизащ от външната повърхност на черупката на първия конус, ще попадне в окото и ще му даде впечатление за червена точка вC ; капки между тяхНай-   иC   Ще даде на окото впечатление от точки на синьо, зелено, жълто и оранжево. Накратко, окото ще види в тази равнина вертикална линия на дъгата с лилав край в долната част и червено на върха; ако прекарамеох   и слънчева линияSO,   тогава ъгълът, който се образува с линиятаOB , ще бъде равна на половината дупка на първия конус за лилави лъчи, т.е. 40,5 °, и ъгълаCBS ще бъде равна на полу-дупката на първия конус за червените лъчи, т.е. 42 °. Ако завъртите ъгълаWRC   околоОК,   наOB   ще опише конична повърхност и всяка капка, разположена върху кръга на пресичане на тази повърхност с дъждобран, ще даде впечатление за ярка лилава точка и всички точки заедно ще дадат пурпурна дъга с кръг, центриран вK ; по същия начин се оформят червени и междинни дъги и общо взето окото ще получи впечатление за ярка дъга дъга, лилаво вътрешно, червено отвън -първата дъга.

Прилагайки същата обосновка на втората външна конична обвивка на светлина, излъчвана от капчици и образувана от слънчева светлина, два пъти отразена в капчицата, получаваме по-широкавторото   концентричендъга   с ъгълCFU,   равна за вътрешния червен ръб - 50 °, а за външната лилава - 54 °. Благодарение на двойното отражение на светлината в капките, които дават тази втора дъга, тя ще бъде много по-малко светла от първата. капкиD,   между дветеC и   Е,   те изобщо не излъчват светлина в окото и затова пространството между двете дъги ще изглежда тъмно; от капчици, разположени по-долуНай-   и по-гореЕ,   белите лъчи, идващи в окото от централните части на конусите и следователно много слаби; Това обяснява защо пространството под първата и над втората дъга изглежда слабо осветено за нас.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:Елементарната теория на дъгата очевидно показва, че различни наблюдатели виждат дъги, образувани от различни дъждовни капки, т.е. различни дъги, и че очевидното отражение на дъгата е дъгата, която наблюдателят ще види, поставена под отразяващата повърхност на това разстояние от нея какво е над него. Наблюдавани в редки случаи, особено в морето, пресичащи се ексцентрични дъги се обясняват с отразяването на светлината от водната повърхност зад гърба на наблюдателя и с появата на два източника на светлина (слънцето и отразяването му), като всеки дава свой дъга. - не разбира). Следователно лунната дъга изглежда белезникава; но колкото по-ярка е светлината, толкова по-цветна ще бъде дъгата, защото при хората ярката светлина превръща възприемането на цветните рецептори.

Центърът на окръжност, описан от дъгата, винаги лежи върху права линия, минаваща през (Луната) и окото на наблюдателя, т.е. не е възможно да се види слънцето и дъгата едновременно, без да се използват огледала. За наблюдател на земята, той обикновено изглежда като част от кръг, толкова по-висок е гледката, толкова по-голяма е дъгата - от планина или самолет може да видите и целувате .

Обичайната е обикновена дъгова дъга, но при определени обстоятелства може да видите двойна дъга, а от самолета - обърната или дори кръгла.

Ring Rainbow 10 юли 2005 г.

дъгата в горската дъга от самолета

дъгата в облаците дъга над морето

Срещахме дъгата като дъга. Всъщност тази дъга е само част от многоцветен кръг. Като цяло този природен феномен може да се наблюдава само на голяма надморска височина, например от самолет.

Има група от оптични феномени, наречени хало. Те се дължат на пречупването на светлинните лъчи от малки ледени кристали в циркови облаци и мъгли. Най-често срещаните халоти са оформени около слънцето или луната. Ето един пример за такъв феномен - сферична дъга около слънцето:   Ирис прилича на сектор от дъгата

Rainbow се появява и в много народни названия, свързани с прогнози за времето. Например, дъгата висока и стръмна предвещава добро време, и ниска и нежна - лоша.

8. ИЗПОЛЗВАНА ЛИТЕРАТУРА

В този природен феномен наистина има нещо, което може да накара всеки да се чувства вълнуващо чувство. Зрелището е наистина чудесно - цветни ивици се простират от единия край на небето до другия. В древни времена, дъгите се приписват на Божия знак. И нямаше нищо изненадващо в това, защото се появи от нищото. И не по-малко мистериозно изчезна отново. Условията за наблюдението й бяха дъжд и мъгла. И все пак, защо и от каква дъга се появява в небето след дъжд, за децата такова естествено чудо е интересна мистерия.

Легенда как изглежда дъгата

Човечеството винаги е искало да разбере и да определи причината за произхода на дъгата. Древното руско население вярваше, че цветните ивици на небето означават ярема, с който Перуница се озовава да овладее земята с нея. Индианците от Америка имат обяснението си. Те нарекли феномена стълба, през която се преместват в друг свят. Жителите на Скандинавия сравняват дъгата с небето с мост, на който охраната на боговете Хаймдал се движи денонощно, като държи часовника си на стража.

Какво прави дъгата в небето физика

Изглежда ли дъгата? За да разберем правилно причината за дъгата, човек трябва да помни какво е светлинният лъч. От учебните часове по физика се знае, че тя се състои от частици от електромагнитно вълново излъчване, движещи се с голяма скорост. Вълните с различна дължина имат разлики в цветовете. Но ако съставят общия поток, човешкото око ги вижда бяло. И само когато светлинният лъч има препятствие под формата на водни капки или стъкло по пътя му, то се разпада на различни цветови нюанси.

Най-малките електромагнитни червени вълни имат по-малко енергия, поради което отклоняването им става по-малко от това на останалите. Най-дългата са лилавите вълни, които имат максимално отклонение. От това следва, че останалите цветове на дъгата се поставят в празнината, която се формира от червени и лилави ивици.

Човешкото око може да различи седем оттенъка - червената линия, оранжевото, жълтото, зеленото, синьото, синьото и лилавото. Но в същото време е необходимо да знаем, че в действителност всички нюанси постепенно се преместват от един на друг през огромен брой междинни тонове.

Как изглежда дъгата?

За появата на дъга е необходим светлинен източник и висока влажност.

Многоцветните ивици са видими непосредствено след преминаването на дъжд или в облаци мъгла, които са осветени от лъчите на слънцето. Rainbow може да се види близо до водопада, в крайбрежната част на резервоара, ако времето е достатъчно слънчево.

Какво се явява дъгата знамение

Хората винаги са били прибягвани до природни явления, за да обяснят всякакви знаци. Ако в дъгата имаше голямо количество червено, можеше да се очаква силен ураган. Наблюдатели на двойна или тройна дъга прогнозират изобилни валежи в близко бъдеще. Височината на дъгата беше определена, очакваше слънчево време или дъждовно време. Изобилието на зелен сянка означава и дъжд, жълто - слънчеви дни, червено - сух вятър.

През зимния сезон дъгата се счита за рядкост, предупреждава за тежки студове или снеговалеж. Дъгата, разположена по протежението на реката, предвещава силен дъжд и навсякъде - на слънцето. Виждайки дъгата в събота, можете да очаквате силни валежи през цялата седмица.

Заслужава да се отбележи, че дъгата е порочен кръг, чието дъно не се вижда от окото, тъй като е скрито зад линията на хоризонта. Възможно е да видите целия пръстен на дъгата от прозореца на самолета.

Наистина има нещо в дъгата, което ви кара да се чувствате треперещо усещане. Това е прекрасна гледка - пъстри ивици, простиращи се от ръба на ръба на огромно небе. Някога, хората смятали дъгата за знак на Бог. Това не е изненадващо. Rainbow идва от нищо, И мистериозно изчезва в нищото.

Компоненти на дъгата

Това са водни капчици във въздуха, лъчи на слънцето и наблюдател, който вижда дъга. Трябва да се наблюдава цял ритуал. Не само, че слънцето грее на дъжд. То трябва да е малко над хоризонта. Наблюдателят трябва да застане между дъжд и слънце - гърбът му на слънцето, обърнат към дъжд. В този момент той вижда дъга. Как се случва това?

За появата на дъгата задължително трябва да вали

Как изглежда дъгата?

Слънчев лъч осветява капка дъжд. Прониквайки във вътрешността на капката, гредата леко се пречупва. Лъчите с различни цветове се пречупват по различни начини, т.е. вътре в капка лъч от бял цвят се разделя на съставните си цветове. След преминаване на капка, светлината се отразява от стената му, сякаш от огледало. Отразените цветни лъчи се движат в обратната посока, пречупвайки още повече. Цялата дължина на дъгата оставя капка от една и съща страна, от която прониква слънчева светлина. Светлината от слънцето проникваше в капката от наблюдателя. Сега този лъч, разложен в цветен спектър, се връща към него. Човек вижда огромна цветна дъга, разпространена в небето - светлината се пречупва и се отразява от милиарди дъждовни капки.

Много рядко се виждат две дъги в небето по едно и също време: обикновената дъга показва друга.   Като правило, втората дъга е по-лошо различима, понякога дори едва забележими. Цветовете на тази втора дъга са обърнати, т.е. лилавото върви първо. Появата му се дължи на повтарящото се отражение на светлинните лъчи в капката.

Светлината с еднакъв успех може да бъде пречупена от мъгла или пари от повърхността на морето. Капките, като малки призми, разделят лъчите на бялата светлина в цветови спектър.

Сега знаем нещо за характера на дъгата, но това не ни пречи да го възхищаваме. Учените, които откриха механизма на неговото формиране, използваха постиженията на оптиката и математиката. Те твърдят, че тематичните уравнения са много красиви, с помощта на които разсей мистерията на дъгата, въпреки че е много сложен.

Цветовете на дъгата са винаги подредени в същия ред от горе до долу.: червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, синьо и лилаво. Най-ярката банда е червена. Всеки следващ цвят е по-бледо от предишния. Пурпурният материал обикновено е трудно да се разграничи от небето.

Rainbow не е материален обекткато птица или облак. Това е лек трик., Всеки човек вижда собствената си дъга. Това е неговата и единствената му неочаквана радост.

   - Пет езика на любовта. Как да изразите любовта си към своя спътник ", Гари Чапман - Сигурен съм, че щом идентифицирате основния любовен език на съпруга си и се научите да го говорите, ще откриете ключът към един дълъг, изпълнен с любов брак. Прочетете | Изтегляне | Да купя    "Огън в сърцето", Deepak Chopra Много мила, ясна и мъдра книга за човешката душа. Четенето му носи невероятен резултат - мир и спокойствие, радост и любов се събужда в душата, оптимизмът се прероди, вярата в себе си ...   Прочетете | Изтегляне | Да купя

Десет тайни на щастието ", Адам Джаксън Простите, но мъдри тайни могат да ви помогнат да станете по-силни, по-радостни, по-мъдри. Прочетете | Изтегляне | Да купя    Седем духовни закона за успех, Deepak Chopra Тази книга е една от най-великите и най-продавани книги на нашето време. Неговият успех и циркулация са невероятни. Въз основа на законите, които управляват цялата вселена, тя разбива мита, че успехът е резултат от упорита работа, точното планиране или вашата амбиция. Прочетете | Изтегляне | Да купя    "Десетте тайни на любовта", Адам Джаксън Любовта и радостта от истинските любовни взаимоотношения в живота твърде често ни се струват непостижима приказка. Но всеки от нас може да обича, да бъде обичан и да създава такива взаимоотношения в нашия живот. Прочетете | Изтегляне | Да купя

Персонализирано търсене

Причините за дъгата

Едно от феномените на природата, носи искрена и радостна усмивка на лицето, може би на всеки човек е появата на дъга. Това не е материален предмет, а лек прием, така че всеки го вижда по свой начин. Хората отдавна вярват, че това е знак на Бога и неговата милост, защото дъгата се появява от нищо и изчезва и до никъде.

Но дори тук има разумно и логично обяснение на това явление. От къде идва?

Появата на дъга по отношение на физиката

Физиците го обясняват по този начин: лъч светлина преминава през капка вода и се пречупва в нея. Тъй като капката има капкообразна форма, а не сферична форма, тогава е логично, ако на едно място лъчът се отразява, а в другия се излиза навън. Когато това се случи, дисперсията на светлината, т.е. разлагане на светлината. В резултат на това възниква този красив природен феномен.

Обикновено има само една дъга, състояща се от 7 цвята. Въпреки това, поради факта, че светлинният лъч може да бъде отразен два пъти, може да се наблюдава друг. Интересно е да се знае, че втората цветова схема ще бъде обърната, т.е. ако първата е червена и първата е лилава, втората е обратната, външната е виолетова и вътрешната е червена.

Повечето от нас дори не знаят колко уникална природа и тя ни носи чудеса, защото малко хора знаят, че освен обикновената дъга, образувана с помощта на слънцето и водните капчици, има и други разновидности на това чудо.

вид

Този природен феномен често се нарича ирида. Пример за това е нощта. По принцип появата на такава дъга не се различава от обичайното, но тук основната роля не играе Слънцето, а от Луната. Важно е да знаете, че за появата на месечна дъга, позицията на луната в небето не трябва да бъде по-висока или по-ниска от 42 градуса. Интересно е да знаете, че Луната трябва да е пълна, защото ще има повече светлина. Изглежда, че яркостта на такова разнообразие ще бъде по-малко от яркостта на обикновен феномен, защото Луната отразява по-малко светлина от Слънцето, отколкото самата Слънце.

Друг пример е заоблена хоризонтална или огнена дъга. Един вид ореол. Това е явление, което е възникването на хоризонтална дъга, разположена на фона на светли и високи циркови облаци. За да се счупи слънцето, леденият кристал трябва да бъде в хоризонтално положение. Слънчевите лъчи влизат през вертикалната странична стена на кристала и излизат от долната хоризонтална страна. Така че има спектрално разделяне на цветовете.