Bệnh truyền nhiễm ở trẻ em 

Mô tả hiện tượng vật lý cầu vồng. Mô tả về cầu vồng, màu sắc của cầu vồng, sự hình thành của cầu vồng


Tất cả chúng ta đều đã thấy một vòng cung nhiều màu xuất hiện trên bầu trời như thế nào. Nhưng cầu vồng là gì? Hiện tượng kỳ diệu này được hình thành như thế nào? Bí ẩn về bản chất của cầu vồng luôn khiến nhân loại mê mẩn, và mọi người cố gắng tìm ra lời giải thích cho những gì đang xảy ra với sự trợ giúp của các truyền thuyết và thần thoại. Hôm nay chúng ta sẽ nói về điều đó. Cầu vồng là gì và nó được hình thành như thế nào?

thần thoại

Mọi người đều biết rằng người cổ đại có xu hướng thần thánh hóa và thần bí hóa hầu hết các hiện tượng tự nhiên, cho dù đó là sấm sét hay động đất. Họ đã không vượt qua cầu vồng. Chúng ta biết gì từ tổ tiên của chúng ta? Cầu vồng là gì và nó được hình thành như thế nào?

  • Người Viking cổ đại tin rằng cầu vồng chính là cây cầu Bifrost, kết nối vùng đất của người dân Mitgard và các vị thần (Asgard).
  • Người Ấn Độ tin rằng cầu vồng là cây cung của thần sấm sét Indra.
  • Người Hy Lạp không đi xa những người cùng thời và cũng coi cầu vồng là sứ giả thân yêu của các vị thần Irida.
  • Người Armenia quyết định rằng đây không phải là một hiện tượng tự nhiên, mà là vành đai của Thần Mặt trời (nhưng không quyết định, họ đã thay đổi “đặc sản” của Thần và “buộc” Ngài phải chịu trách nhiệm về nghệ thuật và khoa học).
  • Người Úc đã đi xa hơn và làm hoạt hình cầu vồng, biến nó thành con rắn bảo trợ của nước.
  • Theo thần thoại châu Phi, nơi cầu vồng chạm đất, bạn có thể tìm thấy một kho báu.
  • Tôi tự hỏi người Châu Phi và người Ailen có điểm gì giống nhau, bởi vì Yêu tinh của họ cũng giấu một chậu vàng ở cuối cầu vồng.

Bạn vẫn có thể liệt kê những thần thoại và truyền thuyết của các dân tộc từ khắp nơi trên thế giới trong một thời gian dài, và chúng tôi sẽ tìm thấy điều gì đó thú vị ở mọi người. Nhưng thực sự thì cầu vồng là gì?

Câu chuyện

Aristotle đã đưa ra những kết luận có ý thức và gần gũi với thực tế đầu tiên về hiện tượng khí quyển mà chúng ta đang xem xét. Đó chỉ là phỏng đoán, nhưng anh ấy đã trở thành người đầu tiên dịch cầu vồng từ phần thần thoại sang thế giới thực. Aristotle đưa ra giả thuyết rằng cầu vồng không phải là một vật thể hay vật chất, và thậm chí không phải là một vật thể thật, mà chỉ đơn giản là một hiệu ứng hình ảnh, một hình ảnh, giống như ảo ảnh trên sa mạc.

Tuy nhiên, nghiên cứu khoa học và biện minh đầu tiên được thực hiện bởi nhà thiên văn học Ả Rập Qutb ad-Din ash-Shirazi. Đồng thời, các nghiên cứu tương tự cũng được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu người Đức.

Năm 1611, lý thuyết vật lý đầu tiên về cầu vồng được tạo ra. Mark Antony de Dominis, trên cơ sở quan sát và thí nghiệm, đã đưa ra kết luận rằng cầu vồng được hình thành do sự khúc xạ ánh sáng trong những giọt nước chứa trong khí quyển khi trời mưa. Nói chính xác hơn, ông đã mô tả bức tranh đầy đủ về sự xuất hiện của cầu vồng do khúc xạ kép của ánh sáng ở lối vào và lối ra từ một giọt nước.

Vật lý

Vậy cầu vồng là gì, định nghĩa của nó do Aristotle đưa ra? Nó được hình thành như thế nào? Chắc mọi người đã từng nghe về sự tồn tại của bức xạ tia hồng ngoại và tia cực tím? Đây là "ánh sáng" phát ra từ bất kỳ đối tượng vật chất nào trong các phạm vi đo lường khác nhau.

Vì vậy, ánh sáng mặt trời bao gồm các tia có bước sóng khác nhau và bao gồm tất cả các loại bức xạ từ màu đỏ "ấm" đến màu tím "lạnh". Khi đi qua giọt nước, ánh sáng bị chia thành các tia có bước sóng khác nhau (và các màu khác nhau), và điều này xảy ra hai lần, khi nó đi vào nước, chùm tia bị phân chia và hơi lệch khỏi quỹ đạo của nó, và khi nó đi ra ngoài, nó sẽ lệch thậm chí nhiều hơn nữa, do đó có thể nhìn thấy cầu vồng bằng mắt thường.

Cho trẻ em

Tất nhiên, bất cứ ai tốt nghiệp trung học với điểm C đều sẽ kể cho bạn nghe về cầu vồng. Nhưng phải làm gì nếu một đứa trẻ đến gần cha mẹ và hỏi: "Mẹ ơi, cầu vồng là gì? Nó đến từ đâu?" Cách dễ nhất để giải thích điều này là: "Đây là những tia nắng, xuyên qua mưa, lung linh." Ở độ tuổi nhỏ hơn, trẻ em không cần biết nền tảng vật lý của hiện tượng.

Mọi người đều biết các màu sắc của cầu vồng có một trật tự nghiêm ngặt và luôn luôn cùng một trình tự. Như chúng ta đã tìm hiểu, đây là kết quả của các quá trình vật lý. Tuy nhiên, vì một số lý do, nhiều người lớn (cha mẹ, giáo viên mẫu giáo) yêu cầu trẻ em phải biết thứ tự chính xác của các màu sắc trong cầu vồng. Để ghi nhớ nhanh hơn, các biểu thức đã được phát minh trong đó các chữ cái đầu tiên của từ tượng trưng cho một màu nhất định. Dưới đây là các hình thức nổi tiếng nhất:


Như bạn thấy, bạn có thể theo dõi thứ tự chính xác của các màu theo chữ cái đầu tiên (đỏ-cam-vàng-xanh lá-lục lam-xanh lam-tím). Nhân tiện, Isaac Newton đã chỉ ra không phải màu xanh lam và xanh lam, mà là màu xanh lam và màu chàm, tương ứng. Tại sao tên màu được thay đổi vẫn còn là một bí ẩn. Nói chung, việc biết cầu vồng là gì để chiêm ngưỡng nó có thực sự quan trọng không?

Sinh thái học

Trong nhiều nền văn hóa, có những truyền thuyết và huyền thoại về sức mạnh của cầu vồng, mọi người cống hiến các tác phẩm nghệ thuật, âm nhạc và thơ ca cho nó.

Các nhà tâm lý học cho rằng, mọi người ngưỡng mộ hiện tượng thiên nhiên này vì cầu vồng là lời hứa về một tương lai "cầu vồng" tươi sáng.

Về mặt kỹ thuật, cầu vồng xuất hiện khi ánh sáng đi qua các giọt nước trong khí quyển, và sự khúc xạ của ánh sáng dẫn đến cái nhìn quen thuộc của một vòm cong với nhiều màu sắc khác nhau rất quen thuộc với tất cả chúng ta.

Dưới đây là những điều này và những sự thật thú vị khác về cầu vồng:


7 sự thật về cầu vồng (có ảnh)

1. Cầu vồng hiếm khi được nhìn thấy vào buổi trưa.

Thông thường, cầu vồng xuất hiện vào buổi sáng và buổi tối. Để cầu vồng hình thành, ánh sáng mặt trời phải chiếu vào hạt mưa một góc khoảng 42 độ. Điều này khó có thể xảy ra khi Mặt trời cao hơn 42 độ trên bầu trời.

2. Cầu vồng cũng xuất hiện vào ban đêm

Cầu vồng cũng có thể được nhìn thấy sau khi trời tối. Hiện tượng này được gọi là cầu vồng mặt trăng. Trong trường hợp này, các tia sáng bị khúc xạ bởi sự phản xạ từ Mặt Trăng chứ không phải trực tiếp từ Mặt Trời.

Theo quy luật, nó ít sáng hơn, vì ánh sáng càng sáng, cầu vồng càng nhiều màu sắc.

3. Hai người không thể nhìn thấy cùng một cầu vồng.

Ánh sáng phản chiếu từ những hạt mưa nhất định dội lại những giọt khác từ một góc độ hoàn toàn khác đối với mỗi chúng ta. Điều này tạo ra một hình ảnh khác của cầu vồng.

Vì hai người không thể ở cùng một nơi, nên họ không thể nhìn thấy cùng một cầu vồng. Hơn nữa, ngay cả mắt của mỗi chúng ta cũng nhìn thấy một cầu vồng khác nhau.

4. Chúng ta không bao giờ có thể đến cuối cầu vồng

Khi chúng ta nhìn vào cầu vồng, nó dường như di chuyển theo chúng ta. Điều này là do ánh sáng tạo thành nó hoạt động như vậy từ một khoảng cách và góc nhất định đối với người quan sát. Và khoảng cách này sẽ luôn duy trì giữa chúng ta và cầu vồng.

5. Chúng ta không thể nhìn thấy tất cả các màu sắc của cầu vồng

Nhiều người trong chúng ta từ thời thơ ấu nhớ một bài đồng dao cho phép bạn nhớ 7 màu sắc cổ điển của cầu vồng (Mọi thợ săn đều muốn biết con chim trĩ đang ngồi ở đâu).

Mọi người đều đỏ

Hunter - màu cam

Điều ước - màu vàng

Biết - màu xanh lá cây

Ở đâu - màu xanh lam

Ngồi - xanh lam

Gà lôi - tía

Tuy nhiên, cầu vồng thực sự được tạo thành từ hơn một triệu màu sắc, bao gồm cả những màu mà mắt người không thể nhìn thấy.

6. Cầu vồng có thể gấp đôi, gấp ba và thậm chí gấp bốn lần

Chúng ta có thể nhìn thấy nhiều hơn một cầu vồng nếu ánh sáng được phản xạ bên trong giọt và tách thành các màu thành phần của nó. Cầu vồng kép xuất hiện khi nó xảy ra bên trong giọt nước hai lần, cầu vồng ba khi nó xảy ra ba lần, v.v.

Với cầu vồng bốn góc, mỗi khi chùm tia phản xạ, ánh sáng, và theo đó là cầu vồng, trở nên nhạt màu hơn và do đó, hai cầu vồng cuối cùng có thể nhìn thấy rất mờ nhạt.

Để nhìn thấy một cầu vồng như vậy, một số yếu tố cần phải trùng hợp cùng một lúc, cụ thể là một đám mây đen hoàn toàn và sự phân bố đồng đều của các kích thước hạt mưa hoặc mưa lớn.

7. Bạn có thể làm cho cầu vồng biến mất một mình.

Sử dụng kính râm phân cực bạn có thể không nhìn thấy cầu vồng. Điều này là do chúng được bao phủ bởi một lớp phân tử rất mỏng được sắp xếp theo hàng dọc, và ánh sáng phản xạ từ nước bị phân cực theo chiều ngang. Hiện tượng này có thể được nhìn thấy trong video.


Làm thế nào để làm cho một cầu vồng?

Bạn cũng có thể làm một chiếc cầu vồng thực sự ở nhà. Có một số phương pháp.

1. Phương pháp sử dụng một cốc nước

Đổ đầy nước vào ly và đặt trên bàn trước cửa sổ vào một ngày nắng.

Đặt một mảnh giấy trắng trên sàn nhà.

Làm ướt cửa sổ bằng nước nóng.

Điều chỉnh kính và giấy cho đến khi bạn nhìn thấy cầu vồng.

2. Phương pháp sử dụng gương

Đặt một chiếc gương bên trong một chiếc ly chứa đầy nước.

Căn phòng nên tối và tường màu trắng.

Chiếu đèn pin xuống nước, di chuyển đèn cho đến khi bạn nhìn thấy cầu vồng.

3. Phương pháp CD

Lấy đĩa CD và lau sạch để không bị bám bụi.

Đặt nó trên một bề mặt phẳng, dưới ánh sáng, hoặc trước cửa sổ.

Nhìn vào đĩa và thưởng thức cầu vồng. Bạn có thể quay mặt số để xem màu sắc chuyển động như thế nào.

4. Phương pháp Haze

Sử dụng vòi nước vào ngày nắng.

Dùng ngón tay đóng mở vòi, tạo ra khói mù mịt

Hướng vòi về phía mặt trời.

Nhìn vào đám mây cho đến khi bạn nhìn thấy cầu vồng.

Cầu vồng là một trong những hiện tượng thiên nhiên đẹp nhất. Từ thời xa xưa, con người đã nghĩ về bản chất của nó và gắn sự xuất hiện của một vòng cung nhiều màu trên bầu trời với nhiều tín ngưỡng và truyền thuyết. Người ta đã so sánh cầu vồng với một cây cầu trên trời mà từ đó các vị thần hoặc thiên thần xuống trái đất, hoặc với con đường giữa trời và đất, hoặc với cánh cổng dẫn đến một thế giới khác.

Cầu vồng là gì

Cầu vồng là một hiện tượng quang học trong khí quyển được quan sát thấy khi Mặt trời chiếu sáng nhiều giọt nước trong khi mưa hoặc sương mù, hoặc sau khi mưa. Do sự khúc xạ của ánh sáng mặt trời trong những giọt nước khi mưa, một vòng cung nhiều màu xuất hiện trên bầu trời.

Cầu vồng cũng xuất hiện trong các tia phản xạ của Mặt trời từ mặt nước của vịnh biển, hồ, thác nước hoặc sông lớn. Cầu vồng như vậy xuất hiện trên bờ của các hồ chứa và trông đẹp đẽ lạ thường.


Tại sao cầu vồng có nhiều màu

Các vòng cung của cầu vồng có nhiều màu, nhưng để chúng xuất hiện thì cần phải có ánh sáng mặt trời. Đối với chúng ta, ánh sáng mặt trời có màu trắng, nhưng thực sự được tạo thành từ các màu của quang phổ. Chúng ta đã quen với việc phân biệt bảy màu trong cầu vồng - đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím, nhưng vì quang phổ là liên tục nên các màu sắc chuyển sang nhau một cách dễ dàng qua nhiều sắc thái.

Một vòng cung nhiều màu xuất hiện do một chùm ánh sáng bị khúc xạ trong các giọt nước, và sau đó, quay trở lại người quan sát ở góc 42 độ, nó tách thành các phần cấu thành của nó từ đỏ sang tím.

Độ sáng của các sắc thái và độ rộng của cầu vồng phụ thuộc vào kích thước của các hạt mưa. Các giọt càng lớn, cầu vồng càng hẹp và sáng, càng có nhiều màu bão hòa đỏ. Nếu trời có mưa nhẹ, cầu vồng sẽ rộng nhưng có viền màu cam và vàng nhạt.

Cầu vồng là gì

Chúng ta thường thấy cầu vồng ở dạng một vòng cung, nhưng vòng cung chỉ là một phần của cầu vồng. Cầu vồng có hình dạng là một vòng tròn, nhưng chúng ta chỉ nhìn thấy một nửa của vòng cung, bởi vì tâm của nó nằm trên cùng một đường thẳng với mắt chúng ta và Mặt trời. Toàn bộ cầu vồng chỉ có thể được nhìn thấy ở độ cao lớn, từ máy bay hoặc từ trên núi cao.

Cầu vồng đôi

Chúng ta đã biết rằng cầu vồng trên bầu trời xuất hiện từ thực tế là các tia sáng mặt trời xuyên qua các hạt mưa, khúc xạ và phản xạ ở phía bên kia của bầu trời thành một vòng cung nhiều màu. Và đôi khi một tia nắng có thể tạo ra hai, ba hoặc thậm chí bốn cầu vồng trên bầu trời cùng một lúc. Cầu vồng kép thu được khi chùm ánh sáng phản xạ ra khỏi bề mặt bên trong của hạt mưa hai lần.

Cầu vồng thứ nhất, cầu vồng bên trong, luôn sáng hơn cầu vồng thứ hai, cầu vồng bên ngoài, và màu sắc của các vòng cung trên cầu vồng thứ hai bị phản chiếu và kém sáng hơn. Bầu trời giữa các cầu vồng luôn tối hơn phần còn lại của bầu trời. Vùng trời giữa hai cầu vồng được gọi là dải Alexander. Chiêm bao thấy cầu vồng đôi là điềm lành, là sự may mắn, thỏa ước nguyện. Vì vậy, nếu bạn may mắn nhìn thấy cầu vồng đôi, hãy nhanh tay thực hiện điều ước và chắc chắn điều đó sẽ thành hiện thực.

cầu vồng ngược

Cầu vồng ngược là một điều hiếm khi xảy ra. Nó xuất hiện trong những điều kiện nhất định, khi các đám mây ti gồm các tinh thể băng nằm trong một bức màn mỏng ở độ cao 7-8 km. Ánh sáng mặt trời chiếu xuống một góc nhất định trên các tinh thể này sẽ bị phân hủy thành quang phổ và phản xạ vào khí quyển. Màu sắc trong cầu vồng đảo ngược bị đảo ngược, với màu tím ở trên và màu đỏ ở phía dưới.

cầu vồng mù sương

Cầu vồng sương mù hoặc màu trắng xuất hiện khi tia nắng mặt trời chiếu vào một màn sương mờ, bao gồm những giọt nước rất nhỏ. Cầu vồng như vậy là một vòng cung được sơn màu rất nhạt, và nếu các giọt nhỏ rất nhỏ, thì cầu vồng được sơn màu trắng. Cầu vồng sương mù cũng có thể xuất hiện vào ban đêm khi có sương mù, khi mặt trăng sáng trên bầu trời. Cầu vồng mờ ảo là một hiện tượng khí quyển khá hiếm gặp.

cầu vồng mặt trăng

Cầu vồng mặt trăng hay cầu vồng đêm xuất hiện vào ban đêm và được tạo ra bởi Mặt trăng. Cầu vồng mặt trăng được quan sát thấy trong cơn mưa đối diện với Mặt trăng, cầu vồng mặt trăng đặc biệt có thể nhìn thấy rõ khi trăng tròn, khi Mặt trăng sáng ở thấp trên bầu trời tối. Ngoài ra, cầu vồng mặt trăng có thể được quan sát ở những nơi có thác nước.

cầu vồng rực lửa

Cầu vồng rực lửa là một hiện tượng khí quyển quang học hiếm gặp. Cầu vồng rực lửa xuất hiện khi ánh sáng mặt trời xuyên qua các đám mây ti ở góc 58 độ so với đường chân trời. Một điều kiện cần thiết khác để xuất hiện cầu vồng rực lửa là các tinh thể băng hình lục giác, có hình dạng giống chiếc lá và mặt của chúng phải song song với mặt đất. Các tia sáng mặt trời, đi qua các mặt thẳng đứng của tinh thể băng, bị khúc xạ và đốt cháy cầu vồng rực lửa hoặc một cung tròn nằm ngang, như cầu vồng rực lửa được gọi trong khoa học.

cầu vồng mùa đông


Cầu vồng mùa đông là một hiện tượng rất kỳ thú. Cầu vồng như vậy chỉ có thể quan sát được vào mùa đông, trong thời kỳ băng giá khắc nghiệt, khi Mặt trời lạnh giá chiếu sáng bầu trời xanh nhạt, và không khí chứa đầy các tinh thể băng nhỏ. Các tia sáng mặt trời bị khúc xạ, đi qua các tinh thể này, như thể đi qua một lăng kính và được phản chiếu trên bầu trời lạnh giá thành một vòng cung nhiều màu.

Có cầu vồng mà không có mưa?

Bạn cũng có thể quan sát cầu vồng vào những ngày trời quang đãng gần thác nước, đài phun nước, trong vườn khi tưới hoa từ vòi, dùng ngón tay kẹp lỗ vòi, tạo ra sương mù nước và hướng vòi về phía Mặt trời.

Làm thế nào để nhớ màu sắc của cầu vồng

Nếu bạn không thể nhớ các màu sắc được sắp xếp như thế nào trong cầu vồng, thì cụm từ mà mọi người đều biết từ thời thơ ấu sẽ giúp bạn: “ Đến mọi O hotnik VÀ làm Z nat G de TỪđi F azan.

CÔNG TÁC NGHIÊN CỨU

Hai người đứng cạnh nhau nhìn thấy cầu vồng của riêng mình! Bởi vì tại mỗi thời điểm cầu vồng được hình thành bởi sự khúc xạ của tia nắng mặt trời trong những giọt mới và mới. Hạt mưa rơi. Vị trí của giọt rơi bị chiếm bởi một người khác và quản lý để gửi các tia màu của nó vào cầu vồng, tiếp theo là tia tiếp theo, v.v.

Chuẩn bị bởi: Yulia Polozova, Anastasia Stezhkina, Elena Khimina

Cố vấn khoa học: Zaporozhtseva Olga Ivanovna (giáo viên vật lý)


S. Losevo 2015

NỘI DUNG

1. Giới thiệu ……………………………………………………………………………………………….

2. Cầu vồng là gì, lịch sử nghiên cứu …………………………………………………………….

3. Cầu vồng trong thần thoại và tôn giáo ………………………………………………………………………….

4. Lịch sử nghiên cứu ……………………………………………………………………………… ..

5. Vật lý của cầu vồng ……………………………………………………………………………………………

5.1 Cầu vồng đến từ đâu? Điều kiện quan sát ……………………………………………….

5.2 Tại sao cầu vồng có dạng hình vòng cung ………………………………………………………………… ..

5.3. Màu sắc của cầu vồng và cầu vồng thứ cấp …………………………………………………………………

5.4 Nguyên nhân của cầu vồng là sự khúc xạ và phân tán ánh sáng ……………………………………………… ..

5.4.1.Thí nghiệm Newton ……………………………………………………………………………….

5.4.2. "Newton" trong một giọt ……………………………………………………………………………… ..

5.4.3 Sơ đồ hình thành cầu vồng ………………………………………………………………………

6. Cầu vồng bất thường …………………………………………………………………………………….

7. Cầu vồng và các thuật ngữ liên quan ……………………………………………………………………

1. GIỚI THIỆU

Một lần, đang ở trong tự nhiên, chúng tôi quan sát thấy một hiện tượng khá đẹp - cầu vồng. Vẻ đẹp của hiện tượng này chỉ đơn giản là cuốn hút chúng tôi. Chúng tôi đã có khá nhiều cuộc khảo sát, mà sau đó chúng tôi đã hình thành trong dự án của mình.

Mục đích của dự án:

Hiểu cách cầu vồng được hình thành.

Tại sao nó luôn luôn tạo thành cùng một góc?

Tại sao cầu vồng có dạng hình vòng cung?

Cầu vồng: chính và phụ. Sự khác biệt là gì?

Tại sao tên của Isaac Newton lại gắn liền với cầu vồng trong giới khoa học?

Và vì vậy nghiên cứu của chúng tôi bắt đầu.

2. CÁI GÌ LÀ CẦU VỒNG

Cầu vồng hoàn toàn không phải là một vật thể, mà là một hiện tượng quang học. Hiện tượng này xảy ra do sự khúc xạ của các tia sáng trong giọt nước, và tất cả điều này chỉ xảy ra khi mưa. Đó là, cầu vồng không phải là một vật thể, mà chỉ là một trò chơi của ánh sáng. Nhưng những gì một trò chơi đẹp, tôi phải nói!

Trên thực tế, vòng cung quen thuộc với mắt người chỉ là một phần của vòng tròn nhiều màu. Toàn bộ hiện tượng tự nhiên này chỉ có thể được nhìn thấy từ máy bay, và thậm chí sau đó chỉ với một mức độ quan sát đủ.

Những nghiên cứu đầu tiên về hình dạng của cầu vồng được thực hiện vào thế kỷ 17 bởi nhà triết học và toán học người Pháp René Descartes. Để làm được điều này, nhà khoa học đã sử dụng một quả cầu thủy tinh chứa đầy nước, giúp người ta có thể hình dung cách tia mặt trời phản xạ trong một hạt mưa, khúc xạ và do đó có thể nhìn thấy được.

Để nhớ chuỗi màu sắc trong cầu vồng (hoặc quang phổ), có những giản dị cụm từ - trong đó các chữ cái đầu tiên tương ứng với các chữ cái đầu tiên của tên màu:

    Đến akO Một lầnVÀ và để -Z vonarG thiếcTỪ phá sảnF onar.

    Đến mọiO hotnikVÀ làmZ natG deTỪ điF azan

Ghi nhớ chúng - và bạn có thể dễ dàng vẽ cầu vồng bất cứ lúc nào!

Người đầu tiên giải thích bản chất của cầu vồng làAristotle . Ông xác định rằng "cầu vồng là một hiện tượng quang học, không phải là một đối tượng vật chất."

Một giải thích cơ bản về hiện tượng cầu vồng đã được A. de Dominy đưa ra sớm nhất vào năm 1611 trong tác phẩm "De Radiis Visus et Lucis", sau đó được Descartes phát triển ("Les météores", 1637) và được Newton phát triển đầy đủ trong "Quang học" (1750).

Cầu vồng từ một giọt là yếu và trong tự nhiên không thể nhìn thấy nó một cách riêng biệt, vì có nhiều giọt trong màn mưa. Cầu vồng mà chúng ta nhìn thấy trên bầu trời được hình thành bởi vô số giọt. Mỗi giọt sẽ tạo ra một loạt các phễu (hoặc hình nón) có màu lồng nhau. Nhưng từ một giọt duy nhất, chỉ có một tia màu đi vào cầu vồng. Mắt người quan sát là điểm chung mà các tia màu từ nhiều giọt giao nhau. Ví dụ, tất cả các tia đỏ phát ra từ các giọt khác nhau, nhưng ở cùng một góc và đập vào mắt người quan sát, sẽ tạo thành một vòng cung màu đỏ của cầu vồng. Tất cả các tia màu cam và các tia màu khác cũng tạo thành vòng cung. Do đó, cầu vồng có hình tròn.

3. RAINBOW TRONG THẦN HỌC VÀ TÔN GIÁO

Từ lâu, con người đã nghĩ về bản chất của hiện tượng thiên nhiên đẹp nhất này. Nhân loại đã gắn cầu vồng với nhiều tín ngưỡng và truyền thuyết. Ví dụ, trong thần thoại Hy Lạp cổ đại, cầu vồng là con đường giữa trời và đất, cùng với đó, người đưa tin giữa thế giới của các vị thần và thế giới của con người, Irida, đi qua. Ở Trung Quốc, người ta tin rằng cầu vồng là một con rồng trên trời, sự kết hợp của Trời và Đất. Trong thần thoại và truyền thuyết Slavic, cầu vồng được coi là một cây cầu thần kỳ được ném từ thiên đường xuống trái đất, một con đường mà các thiên thần từ trời xuống để hút nước từ các con sông. Họ đổ nước này vào các đám mây và từ đó nó rơi xuống như một cơn mưa sinh mệnh.

Những người mê tín tin rằng cầu vồng là một điềm xấu. Họ tin rằng linh hồn của người chết sẽ đi đến thế giới bên kia theo cầu vồng, và nếu cầu vồng xuất hiện, điều này có nghĩa là ai đó sắp chết.

Tất nhiên, từ thời cổ đại, con người đã cố gắng giải thích cầu vồng. Ví dụ, ở châu Phi, người ta tin rằng cầu vồng là một con rắn khổng lồ thường xuyên bò ra khỏi sự lãng quên để thực hiện những hành động đen tối của mình. Tuy nhiên, những lời giải thích dễ hiểu về phép màu quang học này chỉ có thể được đưa ra vào cuối thế kỷ XVII. Sau đó, Rene Descartes nổi tiếng sống từng chút một. Chính ông là người đầu tiên có thể mô phỏng sự khúc xạ của các tia trong một giọt nước. Trong nghiên cứu của mình, Descartes đã sử dụng một quả cầu thủy tinh chứa đầy nước. Tuy nhiên, cho đến cuối cùng, anh vẫn không thể giải thích được bí mật của cầu vồng. Nhưng Newton, người đã thay thế chính quả bóng này bằng một lăng kính, đã tìm cách phân hủy một chùm ánh sáng thành một quang phổ.

BẢN TÓM TẮT:

    Cầu vồng là cây cầu kết nối (thế giới của con người) và (thế giới của các vị thần).

    Trong tiếng Ấn Độ cổ đại - cây cung, thần sấm và sét.

    B - con đường, sứ giả giữa thế giới của các vị thần và con người.

    Theo truyền thuyết, cầu vồng, giống như một con rắn, uống nước từ hồ, sông và biển, sau đó mưa.

    Giấu một chậu vàng ở nơi cầu vồng chạm đất.

    Theo quan niệm phổ biến, nếu bạn đi qua cầu vồng, bạn có thể chuyển đổi giới tính.

    Cầu vồng xuất hiện sau đó như một biểu tượng của sự tha thứ của loài người, và là biểu tượng của sự kết hợp (trong tiếng Do Thái - Brit) của Chúa và loài người (trong con người của Noah) rằng trận lụt sẽ không bao giờ xảy ra nữa. (Chương Do Thái)

4. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU RAINBOW

Nhà thiên văn học Ba Tư (1236-1311), và có lẽ là học trò của ông (1260-1320), rõ ràng là người đầu tiên đưa ra lời giải thích khá chính xác về hiện tượng này.

Hình ảnh vật lý chung của cầu vồng đã được mô tả trong cuốn sách De radiis visus et lucis in vitris perspectiveectivis et iride. Trên cơ sở các quan sát thực nghiệm, ông đã đi đến kết luận rằng cầu vồng thu được là kết quả của sự phản xạ từ bề mặt bên trong của giọt mưa và hiện tượng khúc xạ kép - khi đi vào giọt mưa và thoát ra khỏi nó.

Ông đã giải thích đầy đủ hơn về cầu vồng vào năm nào trong tác phẩm "Meteors" trong chương "On the Rainbow".

Mặc dù quang phổ đa màu của cầu vồng là liên tục, nhưng có 7 màu trong đó. Người ta tin rằng ông là người đầu tiên chọn số 7, vì con số này có một ý nghĩa đặc biệt (vì hoặc lý do). Hơn nữa, ban đầu ông chỉ phân biệt được năm màu - đỏ, vàng, lục, lam và tím mà ông đã viết trong cuốn Quang học của mình. Nhưng sau đó, cố gắng tạo ra sự tương ứng giữa số màu của quang phổ và số tông màu cơ bản của thang âm nhạc, Newton đã thêm vào năm danh sách hai màu khác của quang phổ.

5. VẬT LÝ RAINBOW

5.1. Cầu vồng đến từ đâu? Điều kiện quan sát

Cầu vồng chỉ có thể được nhìn thấy trước hoặc sau khi mưa. Và chỉ khi, đồng thời với mưa, mặt trời xuyên qua các đám mây, khi mặt trời chiếu sáng bức màn che mưa rơi và người quan sát ở giữa nắng và mưa. Điều gì đang xảy ra? Những tia nắng xuyên qua những hạt mưa. Và mỗi giọt như vậy hoạt động giống như một lăng kính. Tức là, nó phân hủy ánh sáng trắng của Mặt trời thành các thành phần của nó - các tia đỏ, cam, vàng, lục, sâu, lam và tím. Hơn nữa, các giọt làm lệch hướng ánh sáng có màu sắc khác nhau theo những cách khác nhau, kết quả là ánh sáng trắng phân hủy thành một dải nhiều màu, được gọi làquang phổ .

Bạn chỉ có thể nhìn thấy cầu vồng nếu bạn ở trực tiếp giữa mặt trời (nó phải ở phía sau bạn) và mưa (nó phải ở phía trước bạn). Nếu không, bạn sẽ không nhìn thấy cầu vồng!

Đôi khi, rất hiếm khi quan sát thấy cầu vồng trong cùng điều kiện và khi một đám mây mưa được mặt trăng chiếu sáng. Hiện tượng tương tự của cầu vồng đôi khi được nhận thấy khi mặt trời chiếu sáng bụi nước bay trong không khí gần đài phun nước hoặc thác nước. Khi mặt trời bị bao phủ bởi những đám mây nhẹ, cầu vồng đầu tiên đôi khi dường như hoàn toàn không có màu và xuất hiện như một vòng cung màu trắng, nhạt hơn so với nền của bầu trời; cầu vồng như vậy được gọi là màu trắng.

Các quan sát về hiện tượng cầu vồng đã chỉ ra rằng các vòng cung của nó đại diện cho các phần đều đặn của các vòng tròn, tâm của chúng luôn nằm trên một đường thẳng đi qua đầu người quan sát và mặt trời; vì theo cách này, trung tâm của cầu vồng nằm bên dưới đường chân trời với mặt trời trên cao, người quan sát chỉ nhìn thấy một phần nhỏ của vòng cung; lúc hoàng hôn và bình minh, khi mặt trời ở chân trời, cầu vồng xuất hiện như một nửa cung tròn. Từ đỉnh của những ngọn núi rất cao, từ khinh khí cầu, bạn có thể nhìn thấy cầu vồng ở dạng hầu hết các cung của một vòng tròn, vì trong những điều kiện này, trung tâm của cầu vồng nằm ở phía trên đường chân trời có thể nhìn thấy được.

KẾT LUẬN: Cầu vồng chỉ xuất hiện khi tạo điều kiện thích hợp cho việc này. Ánh sáng mặt trời sẽ chiếu sau lưng bạn, và những giọt mưa sẽ rơi ở đâu đó phía trước. (Vì cầu vồng cần có ánh sáng mặt trời để hình thành, điều này có nghĩa là trận mưa như trút nước đã di chuyển hoặc thậm chí đi qua và bạn đang đối mặt với nó.)

5.2. Tại sao cầu vồng lại có dạng hình vòng cung.

Tại sao cầu vồng có hình bán nguyệt? Mọi người đã hỏi câu hỏi này trong một thời gian dài. Trong một số thần thoại châu Phi, cầu vồng là một con rắn bao quanh Trái đất trong một vòng. Nhưng bây giờ chúng ta biết rằng cầu vồng là một hiện tượng quang học - kết quả của sự khúc xạ các tia sáng trong các giọt nước khi mưa. Nhưng tại sao chúng ta lại nhìn thấy cầu vồng ở dạng một vòng cung, mà không phải, ví dụ, ở dạng một sọc màu dọc?

Ở đây định luật khúc xạ quang học bắt đầu có hiệu lực, trong đó chùm tia đi qua hạt mưa nằm ở một vị trí nhất định trong không gian, trải qua khúc xạ 42 lần và trở nên mắt người chính xác dưới dạng một vòng tròn. Đây chỉ là một phần của vòng tròn này mà bạn quen quan sát.

Hình dạng của cầu vồng được xác định bởi hình dạng của các giọt nước trong đó ánh sáng mặt trời bị khúc xạ. Và các giọt nước ít nhiều có hình cầu (tròn). Đi qua giọt và bị khúc xạ trong đó, một chùm ánh sáng mặt trời trắng được biến đổi thành một loạt các phễu màu lồng vào nhau, hướng về phía người quan sát. Phễu bên ngoài có màu đỏ, màu cam được chèn vào, màu vàng, sau đó đến màu xanh lá cây, v.v., kết thúc bằng màu tím bên trong. Vì vậy, mỗi giọt riêng lẻ tạo thành toàn bộ cầu vồng.

Tất nhiên, cầu vồng từ một giọt là yếu, và trong tự nhiên không thể nhìn thấy nó một cách riêng biệt, vì có nhiều giọt trong màn mưa. Cầu vồng mà chúng ta nhìn thấy trên bầu trời được hình thành bởi vô số giọt. Mỗi giọt sẽ tạo ra một loạt các phễu (hoặc hình nón) có màu lồng nhau. Nhưng từ một giọt duy nhất, chỉ có một tia màu đi vào cầu vồng. Mắt người quan sát là điểm chung mà các tia màu từ nhiều giọt giao nhau. Ví dụ, tất cả các tia đỏ phát ra từ các giọt khác nhau, nhưng ở cùng một góc và đập vào mắt người quan sát, sẽ tạo thành một vòng cung màu đỏ của cầu vồng. Tất cả các tia màu cam và các tia màu khác cũng tạo thành vòng cung. Do đó, cầu vồng có hình tròn.

Cầu vồng là một quang phổ cong rất lớn. Đối với một người quan sát trên mặt đất, cầu vồng thường trông giống như một vòng cung - một phần của hình tròn, và người quan sát càng ở trên cao, cầu vồng càng đầy đặn. Từ một ngọn núi hoặc một chiếc máy bay, bạn cũng có thể nhìn thấy toàn bộ vòng tròn!

Có một điều thú vị là hai người đứng cạnh nhau và quan sát cầu vồng sẽ nhìn thấy nó theo cách riêng của họ! Tất cả điều này là do thực tế là tại mỗi thời điểm quan sát, cầu vồng liên tục được hình thành trong những giọt nước mới. Đó là, một giọt rơi xuống và một giọt khác xuất hiện thay thế. Ngoài ra, sự xuất hiện và màu sắc của cầu vồng phụ thuộc vào kích thước của các giọt nước. Hạt mưa càng lớn thì cầu vồng sẽ càng sáng. Màu sắc mạnh nhất trong cầu vồng là màu đỏ. Nếu các giọt nhỏ, thì cầu vồng sẽ rộng hơn với màu cam rõ rệt ở rìa. Tôi phải nói rằng chúng ta cảm nhận bước sóng ánh sáng dài nhất là màu đỏ, và ngắn nhất - là màu tím. Điều này không chỉ áp dụng cho các trường hợp quan sát cầu vồng, mà nói chung cho mọi thứ và mọi người. Tức là, giờ đây bạn có thể nhận xét một cách thông minh về trạng thái, kích thước và màu sắc của cầu vồng, cũng như tất cả các vật thể khác mà mắt người có thể nhìn thấy được.

Hai người đứng cạnh nhau nhìn thấy cầu vồng của riêng mình! Bởi vì tại mỗi thời điểm cầu vồng được hình thành bởi sự khúc xạ của tia nắng mặt trời trong những giọt mới và mới. Hạt mưa rơi. Vị trí của giọt rơi bị người khác chiếm giữ và quản lý để gửi các tia màu của nó tới cầu vồng, tiếp theo là tia tiếp theo, v.v.

Loại cầu vồng cũng phụ thuộc vào hình dạng của giọt. Khi rơi trong không khí, các giọt lớn bị bẹp và mất tính hình cầu. Sự làm phẳng của các giọt càng mạnh thì bán kính của cầu vồng mà chúng tạo thành càng nhỏ.

Có một nhóm các hiện tượng quang học được gọi là vầng hào quang. Chúng được gây ra bởi sự khúc xạ của các tia sáng bởi các tinh thể băng nhỏ trong các đám mây ti và sương mù. Thông thường, quầng sáng hình thành xung quanh Mặt trời hoặc Mặt trăng. Dưới đây là một ví dụ về hiện tượng như vậy - một cầu vồng hình cầu xung quanh Mặt trời:

Thực tế, cầu vồng không phải là hình bán nguyệt mà là hình tròn. Chỉ là chúng ta không nhìn thấy nó một cách đầy đủ vì tâm của vòng tròn cầu vồng nằm trên cùng một đường thẳng với mắt chúng ta. Ví dụ, từ trên máy bay, bạn có thể nhìn thấy cầu vồng tròn, đầy đặn, mặc dù điều này cực kỳ hiếm, vì trên máy bay họ thường nhìn những người hàng xóm xinh đẹp, hoặc ăn bánh mì kẹp thịt khi chơi AngryBirds. Vậy tại sao cầu vồng lại có dạng hình bán nguyệt? Tất cả điều này là do những hạt mưa tạo thành cầu vồng là những cục nước có bề mặt tròn. Ánh sáng thoát ra từ chính giọt nước này phản chiếu bề mặt của nó. Đó là toàn bộ bí mật.

KẾT LUẬN: Loại cầu vồng cũng phụ thuộc vào hình dạng của giọt. Khi rơi trong không khí, các giọt lớn bị bẹp và mất tính hình cầu. Sự làm phẳng của các giọt càng mạnh, bán kính của cầu vồng mà chúng tạo thành càng nhỏ. Cung cầu vồng chỉ là một đoạn của vòng tròn ánh sáng, ở trung tâm của khu vực quan sát là người quan sát, tức là bạn . Và bạn càng đứng cao, cầu vồng sẽ càng hoàn thiện

Loại cầu vồng - chiều rộng của các vòng cung, sự hiện diện, vị trí và độ sáng của các tông màu riêng lẻ, vị trí của các vòng cung bổ sung - phụ thuộc rất nhiều vào kích thước của các hạt mưa. Những hạt mưa càng lớn thì cầu vồng càng hẹp và càng sáng. Đặc trưng của giọt lớn là sự hiện diện của màu đỏ bão hòa trong cầu vồng chính. Nhiều vòng cung bổ sung cũng có màu sắc tươi sáng và trực tiếp, không có khoảng trống, tiếp giáp với cầu vồng chính. Các giọt càng nhỏ, cầu vồng càng rộng và mờ với một cạnh màu cam hoặc vàng. Các vòng cung bổ sung nằm xa nhau hơn cả với nhau và từ các cầu vồng chính. Vì vậy, với sự xuất hiện của cầu vồng, người ta có thể ước tính gần đúng kích thước của những giọt mưa đã hình thành cầu vồng này.

5.3 Màu sắc cầu vồng và cầu vồng thứ cấp

Màu sắc của vòng cầu vồng là do sự khúc xạ của ánh sáng mặt trời trong những giọt mưa hình cầu, sự phản xạ của chúng từ bề mặt của những giọt nước, cũng như sự nhiễu xạ (từ tiếng Latinh nhiễu xạ - bị vỡ) và sự giao thoa (từ tiếng Latinh liên kết với nhau và ferio - đánh trúng) tia phản xạ có bước sóng khác nhau.

Đôi khi bạn có thể nhìn thấy một cầu vồng khác, ít sáng hơn xung quanh cầu vồng đầu tiên. Đây là cầu vồng thứ cấp trong đó ánh sáng bị phản xạ hai lần trong giọt nước. Trong cầu vồng thứ cấp, thứ tự màu sắc "đảo ngược" là màu tím ở bên ngoài và màu đỏ ở bên trong:

Vòng cung bên trong, thường nhìn thấy nhất có màu đỏ từ mép ngoài, màu tím từ bên trong; giữa chúng theo thứ tự thông thường của quang phổ mặt trời là các màu: (đỏ), cam, vàng, lục, lam và tím. Vòng cung thứ hai, ít được quan sát hơn nằm trên vòng cung đầu tiên, thường có màu yếu hơn và thứ tự các màu trong đó bị đảo ngược. Phần của dây tóc bên trong vòng cung đầu tiên thường xuất hiện rất sáng, phần của dây kim loại phía trên vòng cung thứ hai có vẻ ít sáng hơn, trong khi không gian hình khuyên giữa các vòng cung có vẻ tối. Đôi khi, ngoài hai yếu tố chính này của cầu vồng, người ta còn quan sát thấy các vòng cung bổ sung, đại diện cho các dải màu mờ nhạt bao quanh phần trên của mép trong của cầu vồng đầu tiên và ít thường xuyên hơn ở phần trên của mép ngoài của cầu vồng thứ hai.

Đôi khi bạn có thể nhìn thấy một cầu vồng khác, ít sáng hơn xung quanh cầu vồng đầu tiên. Đây là cầu vồng thứ cấp trong đó ánh sáng bị phản xạ hai lần trong giọt nước. Trong cầu vồng thứ cấp, thứ tự màu sắc "đảo ngược" ở bên ngoài và màu đỏ ở bên trong. Bán kính góc của cầu vồng thứ cấp là 50-53 °. Bầu trời giữa hai cầu vồng thường có màu tối hơn đáng kể.

Ở vùng núi và những nơi khác, nơi không khí rất trong lành, bạn có thể quan sát thấy cầu vồng thứ ba (bán kính góc 60 °).

Sự mờ và nhòe màu sắc của cầu vồng được giải thích là do nguồn chiếu sáng không phải là một điểm, mà là toàn bộ bề mặt - mặt trời và các cầu vồng sắc nét hơn riêng biệt được tạo thành bởi các điểm riêng lẻ của mặt trời được xếp chồng lên nhau. Nếu mặt trời chiếu qua một lớp mây mỏng, thì nguồn phát sáng là một đám mây bao quanh mặt trời trong 2-3 ° và các dải màu riêng lẻ chồng lên nhau đến mức mắt không còn phân biệt được màu mà chỉ nhìn thấy một màu không màu. vòng cung ánh sáng -trắng cầu vồng.

Vì các hạt mưa tăng lên khi chúng đến gần trái đất, nên chỉ có thể nhìn thấy rõ các cầu vồng bổ sung khi ánh sáng bị khúc xạ và phản xạ trong các lớp cao của tấm màn mưa, nghĩa là ở độ cao mặt trời thấp và chỉ ở phần trên của cầu vồng thứ nhất và thứ hai . Một lý thuyết hoàn chỉnh về cầu vồng trắng được Pertner đưa ra vào năm 1897. Câu hỏi thường được đặt ra là liệu những người quan sát khác nhau có nhìn thấy cùng một cầu vồng hay không và liệu cầu vồng được nhìn thấy trong gương tĩnh của một hồ chứa nước lớn có phản ánh cầu vồng được quan sát trực tiếp hay không.

KẾT LUẬN: Cầu vồng xuất hiện khi mặt trời trải qua các giọt nước từ từ rơi vào. Những giọt này khác nhau, khiến ánh sáng bị phân hủy thành. Đối với chúng tôi, dường như một ánh sáng nhiều màu phát ra từ không gian dọc theo tâm (). Trong trường hợp này, nguồn sáng luôn nằm sau lưng người quan sát. Đo sau đó, sai lệch 137 30 phút và 139 ° 20 ')

5.4 Lý do cầu vồng là sự khúc xạ và phân tán ánh sáng

Rất đơn giản: Nói một cách đơn giản, sự xuất hiện của cầu vồng có thể được suy ra theo công thức sau: ánh sáng đi qua hạt mưa bị khúc xạ. Và nó khúc xạ vì nước có tỷ trọng lớn hơn không khí. Màu trắng, như bạn biết, bao gồm bảy màu cơ bản. Rõ ràng là tất cả các màu có bước sóng khác nhau. Và đây là nơi toàn bộ bí mật nằm. Khi một tia nắng đi qua một giọt nước, nó sẽ khúc xạ từng đợt khác nhau.

Và bây giờ chi tiết hơn.

5.4.1 THÍ NGHIỆM CỦA NEWTON

Newton, khi cải tiến các dụng cụ quang học, nhận thấy rằng hình ảnh được vẽ ở các cạnh bằng màu óng ánh. Ông đã quan tâm đến hiện tượng này. Anh bắt đầu khám phá nó một cách chi tiết hơn. Ánh sáng trắng thông thường được truyền qua lăng kính và một quang phổ tương tự như màu sắc của cầu vồng có thể được quan sát thấy trên màn hình. Lúc đầu, Newton nghĩ rằng đó là lăng kính có màu trắng. Kết quả của nhiều thí nghiệm, người ta có thể phát hiện ra rằng lăng kính không tạo màu, nhưng phân hủy màu trắng thành một quang phổ.

KẾT LUẬN: các tia có màu sắc khác nhau đi ra khỏi lăng kính theo các góc khác nhau.

5.4.2. "NEWTON" TRONG DROPS

Khi đi qua hạt mưa, ánh sáng bị khúc xạ (bị bẻ cong sang một bên) do nước có khối lượng riêng lớn hơn không khí. Được biết, màu trắng bao gồm bảy màu cơ bản - đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm và tím. Những màu này có các bước sóng khác nhau và giọt khúc xạ mỗi sóng ở một mức độ khác nhau khi tia sáng mặt trời đi qua nó. Do đó, các sóng có độ dài khác nhau và do đó, màu sắc thoát ra từ giọt đã theo các hướng hơi khác nhau. Những gì ban đầu là một chùm tia đơn lẻ bây giờ đã tan rã thành màu sắc tự nhiên của nó, mỗi tia đi theo con đường riêng của mình.

Các tia màu, đập vào thành bên trong của giọt nước và uốn cong hơn nữa, thậm chí có thể đi ra ngoài qua cùng một phía khi chúng đi vào. Và kết quả là bạn thấy cách cầu vồng phân tán màu sắc của nó trên bầu trời theo hình vòng cung.

Mỗi giọt phản chiếu tất cả các màu sắc. Nhưng từ vị trí cố định của bạn trên trái đất, bạn chỉ cảm nhận được một số màu nhất định từ những giọt nhất định. Các giọt phản chiếu màu đỏ và cam rõ ràng nhất, vì vậy chúng sẽ đến mắt bạn từ những giọt trên cùng. Màu xanh lam và hoa violet ít phản xạ hơn, vì vậy bạn có thể nhìn thấy chúng từ các giọt nước thấp hơn một chút. Màu vàng và xanh lá cây phản ánh những giọt ở giữa. Đặt tất cả các màu lại với nhau và bạn có một cầu vồng.

5.4.3 LỊCH TRÌNH HÌNH THÀNH CẦU VỒNG

1) hình cầu,

2) nội bộ,

3) cầu vồng chính,

4) ,

5) cầu vồng thứ cấp,

6) một chùm ánh sáng tới,

7) đường đi của các tia trong quá trình hình thành cầu vồng sơ cấp,

8) quá trình của các tia trong quá trình hình thành cầu vồng thứ cấp,

9) người quan sát, 10-12) vùng hình thành cầu vồng.

Thường được quan sátcầu vồng chính nơi ánh sáng trải qua một phản xạ bên trong. Đường đi của các tia được thể hiện trong hình ở trên cùng bên phải. Trong cầu vồng sơ cấp, nó nằm ngoài vòng cung, góc của nó là 40-42 °.

GIẢI THÍCH VẬT LÝ

Các quan sát về cầu vồng đã chỉ ra rằng góc tạo thành bởi hai đường thẳng vẽ từ mắt người quan sát đến tâm của cung cầu vồng và đến chu vi của nó, hoặc bán kính góc của cầu vồng, là một giá trị xấp xỉ không đổi và bằng khoảng 41 ° cho cầu vồng đầu tiên, 52 ° cho cầu vồng thứ hai. Một giải thích cơ bản về hiện tượng cầu vồng đã được A. de Dominy đưa ra sớm nhất vào năm 1611 trong tác phẩm "De Radiis Visus et Lucis", sau đó được Descartes phát triển ("Les météores", 1637) và được Newton phát triển đầy đủ trong "Quang học" (1750). Theo cách giải thích này, hiện tượng cầu vồng xảy ra do sự khúc xạ và phản xạ toàn phần bên trong (xem Dioptric) của các tia sáng mặt trời trong các hạt mưa. Nếu một tia SA rơi vào một giọt chất lỏng hình cầu, thì (Hình 1), sau khi chịu sự khúc xạ theo phương AB, nó có thể bị phản xạ từ mặt sau của giọt theo phương BC và thoát ra, lại bị khúc xạ, trong CD hướng.

Tuy nhiên, chùm tia rơi khi rơi xuống, tại điểm C (Hình 2) có thể bị phản xạ lần thứ hai dọc theo CD và đi ra, khúc xạ, theo hướng DE.

Nếu không phải một tia mà toàn bộ chùm tia song song rơi vào giọt nước, thì như đã được chứng minh trong quang học, tất cả các tia đã trải qua một lần phản xạ bên trong giọt nước sẽ ló ra khỏi giọt nước dưới dạng hình nón phân kỳ. của tia (Hình 3), trục của tia này nằm dọc theo hướng của tia tới. Thực tế, chùm tia ló ra khỏi giọt nước không phải là một hình nón đều, và thậm chí tất cả các tia tạo nên nó. không cắt nhau tại một điểm, chỉ để đơn giản trong các hình vẽ sau, các chùm tia này được coi là hình nón đều với một đỉnh ở tâm điểm rơi

Góc mở của hình nón phụ thuộc vào chiết suất (xem Dioptric) của chất lỏng, và vì chiết suất đối với các tia có màu sắc khác nhau (có bước sóng khác nhau) tạo nên tia nắng trắng không giống nhau, nên góc của độ mở của hình nón sẽ khác nhau đối với các tia có màu sắc khác nhau, cụ thể là đối với màu tím sẽ ít hơn màu đỏ. Kết quả là hình nón sẽ được bao quanh bởi một cạnh cầu vồng màu, màu đỏ từ bên ngoài, màu tím bên trong, và nếu giọt nước là nước, thì một nửa lỗ góc của hình nón.SOR đối với màu đỏ sẽ là khoảng 42 °, đối với màu tím (SOV ) 40,5 °. Một nghiên cứu về sự phân bố ánh sáng bên trong hình nón cho thấy rằng hầu như tất cả ánh sáng đều tập trung ở đường viền màu này của hình nón và cực kỳ yếu ở các phần trung tâm của nó; do đó, chúng ta chỉ có thể coi lớp vỏ sáng màu của hình nón, vì tất cả các tia bên trong của nó quá yếu để có thể nhận biết được bằng mắt.

Một nghiên cứu tương tự về các tia phản xạ hai lần trong một giọt nước sẽ cho chúng ta thấy rằng chúng sẽ xuất hiện trong cùng một mống mắt hình nón.V "R" (Hình 3), nhưng màu đỏ từ mép trong, màu tím từ bên ngoài và đối với giọt nước, một nửa lỗ góc của hình nón thứ hai sẽ bằng 50 ° đối với màu đỏ (SOR " ) và 54 ° đối với cạnh màu tím (SOV ) .

Bây giờ hãy tưởng tượng rằng người quan sát có mắt ở điểmO (hình 4), nhìn vào một hàng hạt mưa thẳng đứngA, B , C, D, E ... , được chiếu sáng bởi các tia sáng mặt trời song song đi theo hướngSA, SB, SC vân vân.; để tất cả những giọt này nằm trong một mặt phẳng đi qua mắt người quan sát và mặt trời; Mỗi giọt như vậy, theo cái trước, sẽ phát ra hai lớp vỏ ánh sáng hình nón, trục chung của chúng sẽ là tia nắng rơi trên giọt.

Hãy thảTẠI nằm sao cho một trong các tia tạo thành vỏ bên trong của hình nón thứ nhất (bên trong), khi tiếp tục, sẽ đi qua mắt người quan sát; thì người quan sát sẽ thấyTẠI chấm tím. Cao hơn một chút so với mức giảmTẠI giọt C sẽ được định vị sao cho chùm tia phát ra từ bề mặt ngoài của vỏ của hình nón thứ nhất sẽ đi vào mắt và tạo cho nó ấn tượng về một chấm đỏ trongTỪ ; giảm trung gian giữaTẠI vàTỪ, sẽ tạo ấn tượng cho mắt bởi các chấm màu xanh lam, xanh lá cây, vàng và cam. Nói chung, mắt sẽ nhìn thấy trong mặt phẳng này một đường cầu vồng thẳng đứng với đầu màu tím ở phía dưới và màu đỏ ở phía trên; nếu chúng ta đi quaO và đường mặt trờiVÌ THẾ thì góc tạo bởi nó với đườngOV , sẽ bằng nửa lỗ của hình nón thứ nhất đối với tia tím, tức là 40,5 °, và gócKOS sẽ bằng nửa mở của hình nón thứ nhất đối với tia đỏ, tức là 42 °. Nếu bạn rẽ vào gócKOV vòng quanhĐƯỢC RỒI, sau đóOB sẽ mô tả một bề mặt hình nón và mỗi giọt nằm trên đường tròn giao nhau của bề mặt này với một tấm màn mưa sẽ tạo ấn tượng về một điểm sáng màu tím và tất cả các điểm cùng nhau sẽ tạo ra một cung tròn màu tím có tâm ởĐến ; theo cách tương tự, các vòng cung màu đỏ và trung gian được hình thành, và tổng thể mắt sẽ nhận được ấn tượng của một vòng cung cầu vồng nhạt, bên trong màu tím, bên ngoài màu đỏ -cầu vồng đầu tiên.

Áp dụng lý luận tương tự cho lớp vỏ hình nón ánh sáng bên ngoài thứ hai được phát ra bởi các giọt và được tạo thành bởi các tia mặt trời phản xạ hai lần trong một giọt, chúng ta thu đượcthứ hai đồng tâmcầu vồng với một gócCFU, bằng nhau đối với cạnh bên trong màu đỏ - 50 ° và đối với màu tím bên ngoài - 54 °. Do sự phản xạ kép của ánh sáng trong giọt tạo ra cầu vồng thứ hai này, nó sẽ kém sáng hơn nhiều so với cầu vồng thứ nhất. GiọtD, nằm giữaTỪ vàE, chúng hoàn toàn không phát ra ánh sáng vào mắt, và do đó không gian giữa hai cầu vồng sẽ có vẻ tối; từ những giọt bên dướiTẠI và cao hơnE, các tia trắng sẽ đi vào mắt, phát ra từ các phần trung tâm của tế bào hình nón và do đó rất yếu; điều này giải thích tại sao không gian dưới cầu vồng thứ nhất và phía trên cầu vồng thứ hai đối với chúng ta dường như thiếu sáng.

PHẦN KẾT LUẬN:Lý thuyết cơ bản về cầu vồng chỉ ra rõ ràng rằng những người quan sát khác nhau nhìn thấy cầu vồng được hình thành bởi các hạt mưa khác nhau, tức là các cầu vồng khác nhau, và hình ảnh phản xạ rõ ràng của cầu vồng là cầu vồng mà một người quan sát sẽ nhìn thấy nếu đặt dưới bề mặt phản xạ ở khoảng cách xa như vậy từ đó, ở những gì anh ấy ở trên cô ấy. Trong một số trường hợp hiếm gặp, đặc biệt là trên biển, cầu vồng lệch tâm giao nhau được giải thích là do sự phản xạ ánh sáng từ mặt nước phía sau người quan sát và sự xuất hiện của hai nguồn ánh sáng (mặt trời và sự phản chiếu của nó), mỗi nguồn tạo ra cầu vồng riêng. .- không nhận thức). Do đó, cầu vồng mặt trăng trông hơi trắng; nhưng ánh sáng càng sáng thì cầu vồng sẽ càng "sặc sỡ" hơn, bởi vì ở người, ánh sáng rực rỡ kích hoạt nhận thức của các thụ thể màu sắc -.

Tâm của vòng tròn được mô tả bởi cầu vồng luôn nằm trên một đường thẳng đi qua (mặt trăng) và mắt người quan sát, tức là không thể nhìn thấy mặt trời và cầu vồng cùng một lúc nếu không dùng gương. Đối với một người quan sát trên mặt đất, nó thường trông giống như một phần của vòng tròn, điểm quan sát càng cao, cầu vồng càng đầy đủ - từ một ngọn núi hoặc một chiếc máy bay, bạn có thể nhìn thấy toàn bộ .

Một vòng cung cầu vồng đơn giản thường được quan sát thấy, nhưng trong một số trường hợp nhất định, bạn có thể nhìn thấy cầu vồng kép và từ máy bay - một cầu vồng đảo ngược hoặc thậm chí hình khuyên.

Ring Rainbow 10 tháng 7, 2005

cầu vồng trong rừng cầu vồng từ máy bay

cầu vồng trên mây cầu vồng trên biển

Chúng ta đã quen với việc nhìn thấy cầu vồng như một vòng cung. Trên thực tế, vòng cung này chỉ là một phần của vòng tròn nhiều màu. Nhìn chung, hiện tượng tự nhiên này chỉ có thể được quan sát ở độ cao lớn, chẳng hạn như từ máy bay.

Có một nhóm các hiện tượng quang học như vậy, được gọi là vầng hào quang. Chúng được gây ra bởi sự khúc xạ của các tia sáng bởi các tinh thể băng nhỏ trong các đám mây ti và sương mù. Thông thường, quầng sáng hình thành xung quanh Mặt trời hoặc Mặt trăng. Dưới đây là một ví dụ về hiện tượng như vậy - một cầu vồng hình cầu xung quanh Mặt trời: Mống mắt giống các ngành cầu vồng

Cầu vồng cũng xuất hiện trong nhiều điềm báo dân gian liên quan đến dự báo thời tiết. Ví dụ, một cầu vồng cao và dốc biểu thị thời tiết tốt, trong khi cầu vồng thấp và phẳng biểu thị thời tiết xấu.

8. TÀI LIỆU ĐÃ SỬ DỤNG

Văn bản của tác phẩm được đặt không có hình ảnh và công thức.
Phiên bản đầy đủ của tác phẩm có sẵn trong tab "Tệp Công việc" ở định dạng PDF

Giới thiệu

Mức độ liên quan của công việc

Vào mùa hè, tôi thường cùng bố mẹ đến khu vườn nằm ở ngoại ô thành phố. Một buổi tối, chúng tôi đang ngồi ăn tối trên phố, bỗng mây dày đặc, trời đổ mưa. Chúng tôi trốn dưới một tán cây và ngắm nhìn thiên nhiên xung quanh. Nó có mùi của đất ẩm ướt, cỏ và không khí trở nên sạch sẽ và trong lành. Và rồi mưa giảm dần, ở một số nơi xuất hiện những khoảng trống màu xanh trên bầu trời, những tia nắng xuyên qua chúng. Và đột nhiên, một vòng cung nhiều màu trải khắp bầu trời, giống như một cánh cổng khổng lồ trên bầu trời. Vâng, không phải một, mà là hai! Tất cả chúng tôi đều rất vui mừng, bắt đầu chiêm ngưỡng và chụp ảnh cầu vồng đôi. Nhưng trong một thời gian ngắn, chúng tôi đã hài lòng với cầu vồng với vẻ đẹp của nó.

Cầu vồng là một trong những hiện tượng thiên nhiên đẹp nhất. Nó mang lại bao nhiêu niềm vui cho cả trẻ em và người lớn. Sự xuất hiện của cô ấy gợi lên những cảm xúc tích cực, làm mọi người phấn chấn. Konstantin Dmitrievich Ushinsky có truyện ngụ ngôn "Mặt trời và cầu vồng". “Một lần sau cơn mưa, mặt trời ló dạng, và một vòng cung bảy sắc cầu vồng xuất hiện. Ai nhìn cầu vồng thì ai cũng trầm trồ khen ngợi. Cầu vồng trở nên kiêu hãnh, và bắt đầu tự hào rằng nó đẹp hơn cả mặt trời. Mặt trời đã nghe những bài phát biểu này và nói: "Bạn thật đẹp - điều này đúng, nhưng không có cầu vồng nếu không có tôi." Và cầu vồng chỉ biết cười và tự khen ngợi mình nhiều hơn. Sau đó, mặt trời nổi giận và trốn sau một đám mây - và cầu vồng đã biến mất. ” Vì vậy, thực sự không thể có cầu vồng xuất hiện mà không có mặt trời. Tại sao không có cầu vồng, trời nắng mà không mưa, trời mưa mà không có nắng.

Ngày nay, không phải người nào cũng giải thích được sự xuất hiện của cầu vồng. Cầu vồng đến từ đâu? Tại sao màu sắc của cô ấy xuất hiện theo một thứ tự nhất định? Tại sao lại có cầu vồng kép? Chẳng hạn, có thể có được cầu vồng nhân tạo ở nhà không? Để trả lời tất cả những câu hỏi này, tôi quyết định thực hiện nghiên cứu của riêng mình.

Các giả thuyết nghiên cứu:

Cầu vồng chỉ xuất hiện trong tự nhiên vào ngày nắng và mưa;

Bạn có thể có được cầu vồng ở nhà bằng cách sử dụng nguồn sáng nhân tạo.

Khách quan:

Tìm ra lý do cho sự xuất hiện của cầu vồng.

Nhiệm vụ:

Xác định cầu vồng;

Tìm hiểu điều kiện xuất hiện cầu vồng trong tự nhiên;

Tìm xem cầu vồng có bao nhiêu màu và quang phổ mặt trời là gì;

Tìm hiểu cầu vồng là gì;

Cố gắng có được một chiếc cầu vồng ở nhà theo nhiều cách khác nhau.

Đối tượng nghiên cứu: cầu vồng

Phương pháp nghiên cứu :

Nghiên cứu tài liệu đặc biệt và các nguồn Internet;

Tiến hành thí nghiệm thu được cầu vồng tại nhà, sử dụng nguồn sáng nhân tạo;

Phân tích các kết quả thu được.

2. Tài liệu lý thuyết

2.1. Cầu vồng là gì?

Có một số lý thuyết giải thích nguồn gốc của nó. Theo một trong số họ, radoga có nguồn gốc từ gốc từ tiếng Proto-Slavic radъ, nghĩa của nó tương tự như từ thối Anglo-Saxon (vui tươi, cao quý).

Một số nhà nghiên cứu ngôn ngữ có xu hướng cho rằng từ "rayduga", vì từ này được phát âm trong một số phương ngữ của ngôn ngữ Nga hiện đại, có từ nguyên dân gian, được hình thành do sự hợp nhất của các từ "thiên đường" và " duga ”. Nó cũng được phát âm bằng tiếng Nga trong thế kỷ 17-18. Trong trường hợp này, cầu vồng có nghĩa đen là "vòng cung nhỏ".

Trong thần thoại và truyền thuyết Slavic, cầu vồng được coi là một cây cầu thần kỳ được ném từ thiên đường xuống trái đất, một con đường mà các thiên thần từ trời xuống để hút nước từ các con sông. Họ đổ nước này vào các đám mây, và từ đó nó rơi xuống như một cơn mưa sinh mệnh.

Tôi đã đọc ý nghĩa của từ "cầu vồng" trong nhiều từ điển giải thích khác nhau:

"Cầu vồng - vòng cung nhiều màu trong dây tóc, được hình thành do sự khúc xạ của tia nắng mặt trời trong những giọt mưa " (Từ điển giải thích của Ozhegov). "Cầu vồng- một vòng cung nhiều màu trên bầu trời. Nó được quan sát thấy khi Mặt trời chiếu sáng màn mưa, nằm ở phía đối diện của bầu trời với nó. Nó được giải thích bằng sự khúc xạ, phản xạ và nhiễu xạ ánh sáng trong hạt mưa. (Từ điển giải thích hiện đại. Từ điển thiên văn học).

Vì vậy, tôi phát hiện ra rằng cầu vồng là một vòng cung nhiều màu trên bầu trời, được hình thành do sự khúc xạ của ánh sáng mặt trời trong các hạt mưa.

2.2. Nguyên nhân của cầu vồng

Aristotle, một nhà triết học Hy Lạp cổ đại, đã cố gắng giải thích lý do cho sự xuất hiện của cầu vồng. Ông xác định rằng "cầu vồng là một hiện tượng quang học, không phải là một đối tượng vật chất." Aristotle cho rằng cầu vồng là kết quả của sự phản xạ bất thường của các tia sáng mặt trời từ các đám mây.

Hiện tượng cầu vồng được giải thích bởi sự khúc xạ của tia nắng mặt trời trong những giọt mưa vào năm 1267 bởi Roger Bacon.

Người đầu tiên hiểu được nguyên nhân của cầu vồng là nhà sư người Đức Theodoric ở Freiberg, người vào năm 1304 đã tái tạo nó trên một bình cầu bằng nước. Tuy nhiên, khám phá của Theodoric đã bị lãng quên.

Một nỗ lực để giải thích cầu vồng như một hiện tượng tự nhiên đã được thực hiện vào năm 1611. Đức Tổng Giám mục Antonio Dominis. Lời giải thích của ông về cầu vồng trái với kinh thánh, vì vậy ông bị vạ tuyệt thông và bị kết án tử hình. Antonio Dominis chết trong tù, không cần chờ thi hành án, nhưng thi thể và các bản thảo của ông đã bị thiêu rụi.

Giải thích khoa học về cầu vồng cũng được đưa ra bởi nhà triết học, toán học, cơ học người Pháp Rene Descartes vào năm 1637. Descartes giải thích cầu vồng trên cơ sở định luật khúc xạ và phản xạ ánh sáng mặt trời trong những giọt mưa rơi. Vào thời điểm đó, sự phân hủy ánh sáng trắng thành quang phổ khi khúc xạ vẫn chưa được phát hiện. Do đó, cầu vồng của Descartes có màu trắng.

Người sáng lập ra cầu vồng bảy sắc là Isaac Newton, người đã tiết lộ lý do xuất hiện cầu vồng.

2.3. Sự khúc xạ của tia. Quang phổ

Trở lại năm 1666, Isaac Newton đã chứng minh rằng ánh sáng trắng thông thường là hỗn hợp của các tia có màu sắc khác nhau. "Tôi đã làm tối phòng mình", anh ấy viết, "và tạo một lỗ rất nhỏ trên cửa chớp để ánh sáng mặt trời chiếu vào." Trong đường đi của tia sáng mặt trời, nhà khoa học đã đặt một tấm kính tam giác đặc biệt - một lăng kính. Ở bức tường đối diện, anh nhìn thấy một dải nhiều màu - quang phổ. Newton giải thích điều này bằng cách nói rằng lăng kính đã phân hủy ánh sáng trắng thành các màu thành phần của nó. Newton là người đầu tiên phát hiện ra rằng tia sáng mặt trời có nhiều màu.

Cầu vồng là quang phổ nổi tiếng nhất, được nhiều người biết đến. Khi trời mưa, có rất nhiều giọt nước trong không khí. Mỗi giọt mưa đóng vai trò như một lăng kính nhỏ. Tia nắng đi qua hạt mưa, cũng như qua lăng kính, bị khúc xạ trong hạt mưa. Kết quả của sự phân hủy các tia sáng, một quang phổ cong lớn xuất hiện - một dải các vạch màu và được phản chiếu ở phía đối diện của bầu trời. Khi trời mưa, có rất nhiều giọt nước trong không khí. Và vì có rất nhiều trong số chúng, nên cầu vồng thu được trên một nửa bầu trời.

Hãy để chúng tôi theo dõi đường đi của chùm tia đi qua giọt. Khi đã khúc xạ tại ranh giới của giọt, chùm tia đi vào giọt và đến biên đối diện. Một phần của chùm tia, đã bị khúc xạ, rời khỏi giọt, một phần lại đi vào bên trong giọt tới ranh giới tiếp theo. Ở đây một lần nữa, một phần của chùm tia, đã bị khúc xạ, rời khỏi giọt, và một số phần đi qua giọt, v.v. Mỗi tia trắng, khúc xạ trong một giọt, phân hủy thành một quang phổ, và một chùm tia màu phân kỳ xuất hiện từ giọt.

Có bảy màu trong quang phổ mặt trời: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm và tím.

2. 4. Màu sắc của cầu vồng

Và bây giờ chi tiết hơn về màu sắc của quang phổ mặt trời hoặc cầu vồng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng mắt người phân biệt được 160 sắc thái màu sắc. Điều này là do không có ranh giới rõ ràng giữa các màu, một màu chuyển sang một màu khác thông qua tất cả các sắc thái. Các màu cơ bản của cầu vồng là đỏ, vàng và xanh lam. Từ chúng, bạn có thể nhận được tất cả các màu sắc khác của cầu vồng. Các màu quan sát được trong cầu vồng xen kẽ theo trình tự giống như trong quang phổ thu được khi truyền một chùm ánh sáng mặt trời qua lăng kính. Trong trường hợp này, vùng cực bên trong (đối diện với bề mặt Trái đất) của cầu vồng có màu tím và vùng cực bên ngoài có màu đỏ.

Đôi khi có tới 2, 3, 4 cầu vồng có thể nhìn thấy trên bầu trời - một trong số chúng rất sáng, cầu vồng thứ hai nhạt màu hơn. Điều này có nghĩa là tia nắng mặt trời bị phản xạ hai lần trong các giọt nước. Đồng thời, trong một cầu vồng khác, màu sắc của các sọc được sắp xếp theo thứ tự ngược lại - phần trên của vòng cung có màu tím, và phần dưới là màu đỏ. Cầu vồng thứ hai được hình thành do sự phản xạ kép của ánh sáng mặt trời bên trong hạt mưa.

Màu sắc cầu vồng: đỏ, cam, vàng, xanh lá, xanh dương, xanh dương, tím. Và cũng có rất nhiều sắc thái giữa các màu này, vì vậy không có sự chuyển đổi rõ ràng từ màu này sang màu khác. Các màu sắc của cầu vồng được sắp xếp theo một trình tự nghiêm ngặt. Để ghi nhớ tốt hơn trình tự của chúng, mọi người đã nghĩ ra cụm từ này: “ Đến mọi O hotnik VÀ làm Z nat, G de TỪđi F azan. Bằng các chữ cái đầu tiên của các từ và nhớ màu sắc. Mép ngoài của vòng cung thường có màu đỏ, còn mép trong có màu tím.

Cầu vồng luôn được nhìn thấy khác nhau trong các giai đoạn lịch sử khác nhau và ở các quốc gia khác nhau. Nó phân biệt ba màu cơ bản, bốn, và năm, và bao nhiêu tùy thích. Con rắn cầu vồng của thổ dân Úc có sáu màu. Một số bộ lạc châu Phi chỉ nhìn thấy hai màu trong cầu vồng - bóng tối và ánh sáng. Vậy bảy màu trong cầu vồng đến từ đâu? Như tôi đã nói trước đó, chỉ có Newton đưa ra ý tưởng phân tích ánh sáng. Và, đầu tiên, anh ấy đếm năm màu. Sau đó, khi nhìn thấy một màu khác (màu cam), ông coi đó là một ám ảnh thần học (số 6 đối với ông là ma quỷ), cố gắng tạo ra sự tương ứng giữa số màu của quang phổ và số âm cơ bản của thang âm nhạc. Newton đã thêm vào sáu màu được liệt kê của quang phổ một màu nữa - màu chàm. Chàm là một loại màu tím, là sự giao thoa giữa màu xanh đậm và màu tím. Tên gọi này xuất phát từ cây chàm, mọc ở Ấn Độ, từ đó thuốc nhuộm tương ứng được chiết xuất, dùng để nhuộm quần áo. Vì vậy, Newton trở thành cha đẻ của cầu vồng bảy sắc.

Việc phân chia quang phổ thành bảy màu đã bắt nguồn từ gốc rễ, và trình ghi nhớ sau đây đã xuất hiện bằng tiếng Anh - Richard Of York Gave Battle In Vain (In - nghĩa là màu chàm xanh). Và theo thời gian, họ quên mất màu chàm và có sáu màu. Trẻ em Mỹ được dạy về sáu màu cơ bản của cầu vồng. Tiếng Anh (tiếng Đức, tiếng Pháp, tiếng Nhật). Nhưng nó vẫn khó hơn. Ngoài sự khác biệt về số lượng màu sắc, còn có một vấn đề khác - các màu sắc không giống nhau. Người Nhật, cũng như người Anh, chắc chắn rằng có sáu màu trong cầu vồng. Và họ sẽ rất vui khi đặt tên chúng cho bạn: đỏ, cam, vàng, lam, chàm và tím. Màu xanh lá cây đã đi đâu? Không ở đâu, nó chỉ đơn giản là không tồn tại trong tiếng Nhật. Người Nhật, viết lại các ký tự Trung Quốc, đã mất ký tự xanh (nó tồn tại trong tiếng Trung Quốc). Người Anh sẽ đồng ý với người Nhật về số lượng hoa, nhưng không phải về bố cục. Tiếng Anh không có màu xanh lam trong ngôn ngữ của họ. Và nếu không có từ, thì không có màu. Cam Mỹ không phải là cam của chúng tôi, và thường có màu đỏ hơn (theo hiểu biết của chúng tôi). Nhân tiện, trong trường hợp màu tóc, ngược lại, màu đỏ là một màu đỏ.

2.5. Cầu vồng lạ mắt

Trong quá trình nghiên cứu của mình, tôi biết được rằng có nhiều cầu vồng khác nhau trên trái đất, nhưng cầu vồng bình thường thường được quan sát thấy nhiều nhất. Nhiều hiện tượng quang học khác được biết là xảy ra vì những lý do tương tự, hoặc có vẻ là như vậy. Hãy xem xét cầu vồng là gì.

Âm lịch (đêm)

Cầu vồng cũng có thể được nhìn thấy vào ban đêm dưới ánh trăng. Cung trăng (còn được gọi là cầu vồng) là một cầu vồng do mặt trăng sinh ra. Cầu vồng mặt trăng tương đối nhạt hơn so với cầu vồng thông thường. Điều này là do Mặt trăng phản xạ ánh sáng từ Mặt trời ít hơn so với Mặt trời vào ban ngày. Cầu vồng Mặt Trăng có thể nhìn thấy khi Mặt Trời - Mặt Trăng ban đêm rất sáng. Vào ban đêm, khi trăng tròn, nhất thiết, trăng treo cao trên bầu trời tối, nhất thiết tối, đồng thời trời mưa ngược với mặt trăng, bạn có thể may mắn nhìn thấy cầu vồng đêm! Và cô ấy, cũng sẽ xuất hiện trong trắng đối với chúng tôi. Mặc dù trên thực tế nó có nhiều màu.

Cầu vồng sương mù (trắng)

Cầu vồng trắng hay cầu vồng sương mù là cầu vồng là một vòng cung màu trắng rộng và rực rỡ. Cầu vồng sương mù xuất hiện khi tia nắng mặt trời chiếu vào làn sương mù mờ ảo, bao gồm những giọt nước rất nhỏ. Tại sao cầu vồng lại có màu trắng đối với chúng ta? Điểm là kích thước của các giọt mà từ đó tia nắng mặt trời bị phản xạ. Kích thước của các hạt sương mù nhỏ đến mức các sọc màu riêng lẻ, nơi tia nắng bị vỡ ra khi khúc xạ, phân tách sang hai bên không phải như một cái quạt nhiều màu rộng, mà như một cái gần như không mở ra. Màu sắc dường như được xếp chồng lên nhau, và mắt không còn phân biệt được màu sắc mà chỉ nhìn thấy một vòng cung ánh sáng không màu - một cầu vồng trắng. Cầu vồng sương mù cũng có thể xuất hiện vào ban đêm khi có sương mù, khi mặt trăng sáng trên bầu trời. Cầu vồng mờ ảo là một hiện tượng khí quyển khá hiếm gặp.

cầu vồng ngược

Cầu vồng ngược là một hiện tượng khá hiếm gặp. . Không giống như cầu vồng truyền thống, "nụ cười trên bầu trời" xuất hiện trên bầu trời quang đãng, không có mây mưa. Các tia sáng mặt trời chiếu vào ở một góc nhất định một bức màn mây mỏng như sương mù ở độ cao 7 - 8 nghìn mét. Ở độ cao này, các đám mây ti được tạo thành từ các tinh thể băng nhỏ. Ánh sáng mặt trời chiếu xuống một góc nhất định trên các tinh thể này sẽ bị phân hủy thành quang phổ và phản xạ vào khí quyển. Cầu vồng đảo ngược sáng hơn nhiều so với cầu vồng bình thường, và các màu bị đảo ngược từ tím sang đỏ. Nhưng ngay sau khi trật tự của các tinh thể bị phá vỡ, hiệu ứng đầy màu sắc biến mất, và "nụ cười trên bầu trời" tan biến.

Cầu vồng đôi

Chúng ta đã biết rằng cầu vồng trên bầu trời xuất hiện từ thực tế là các tia sáng mặt trời xuyên qua các hạt mưa, khúc xạ và phản xạ ở phía bên kia của bầu trời thành một vòng cung nhiều màu. Và đôi khi một tia nắng có thể tạo ra hai, ba hoặc thậm chí bốn cầu vồng trên bầu trời cùng một lúc. Cầu vồng kép thu được khi chùm ánh sáng phản xạ ra khỏi bề mặt bên trong của hạt mưa hai lần. Cầu vồng thứ nhất, cầu vồng bên trong, luôn sáng hơn cầu vồng thứ hai, cầu vồng bên ngoài, và màu sắc của các vòng cung trên cầu vồng thứ hai bị phản chiếu và kém sáng hơn. Bầu trời giữa các cầu vồng luôn tối hơn phần còn lại của bầu trời. Vùng trời giữa hai cầu vồng được gọi là dải Alexander. Chiêm bao thấy cầu vồng đôi là điềm tốt - đây là điềm may mắn, ước nguyện được thành tựu. Vì vậy, nếu bạn may mắn nhìn thấy cầu vồng đôi, giống như tôi, thì hãy nhanh chóng thực hiện điều ước, và điều đó chắc chắn sẽ thành hiện thực.

cầu vồng mùa đông

Điều tuyệt vời nhất là cầu vồng vào mùa đông! Điều này rất kỳ lạ và bất thường. Sương giá đóng váng, và đột nhiên một cầu vồng xuất hiện trên bầu trời xanh nhạt. Cầu vồng mùa đông chỉ có thể được nhìn thấy vào mùa đông, trong thời kỳ sương giá nghiêm trọng, khi Mặt trời lạnh giá chiếu sáng bầu trời xanh nhạt, và không khí chứa đầy các tinh thể băng nhỏ. Các tia sáng mặt trời bị khúc xạ, đi qua các tinh thể này, như thể đi qua một lăng kính và được phản chiếu trên bầu trời lạnh giá thành một vòng cung nhiều màu. Tia sáng mặt trời đi qua các tinh thể này, bị khúc xạ, như trong lăng kính, và được phản chiếu trên bầu trời với một cầu vồng tuyệt đẹp.

cầu vồng vòng

Như tôi đã giải thích ở trên, bản thân cầu vồng là hình tròn. Nhưng chúng ta chỉ thấy một phần của nó dưới dạng một vòng cung. Nhưng trong một số trường hợp nhất định, bạn có thể nhìn thấy cầu vồng hình khuyên. Điều này chỉ có thể thực hiện được từ một độ cao lớn, chẳng hạn như từ máy bay.

Cầu vồng hình tròn hoặc cầu vồng rực lửa

Cầu vồng hình tròn hay cầu vồng rực lửa - được hình thành khi ánh sáng mặt trời đi qua các đám mây ti nhẹ và chỉ xuất hiện khi mặt trời ở rất cao trên bầu trời. Hóa ra "ngọn lửa" thiên đường bí ẩn được sinh ra từ băng! Rốt cuộc, các đám mây ti nằm rất cao so với trái đất, nơi nó rất lạnh vào bất kỳ thời điểm nào trong năm, và do đó chúng bao gồm các tinh thể băng phẳng! Các tia sáng mặt trời, đi qua các mặt thẳng đứng của tinh thể băng, bị khúc xạ và đốt cháy cầu vồng rực lửa hoặc một cung tròn nằm ngang, như cầu vồng rực lửa được gọi trong khoa học. Cầu vồng rực lửa là một hiện tượng tương đối hiếm và độc đáo.

Màu đỏ

Cầu vồng đỏ chỉ xuất hiện trên bầu trời vào lúc hoàng hôn và là hợp âm cuối cùng của cầu vồng chung. Đôi khi nó cực kỳ sáng và vẫn có thể nhìn thấy ngay cả khi mặt trời lặn 5-10 phút. Vào lúc mặt trời lặn, các tia truyền đi một đường dài hơn trong không khí, và vì chiết suất của nước đối với ánh sáng có bước sóng dài hơn (đỏ) nhỏ hơn đối với ánh sáng có bước sóng ngắn (tím), nên ánh sáng đỏ ít bị lệch do khúc xạ hơn. Khi Mặt trời lặn xuống phía dưới đường chân trời, đầu tiên cầu vồng mất đi những làn sóng ngắn nhất màu tím, chúng tan biến ngay lập tức. Sau đó các sóng xanh lam, xanh lam, xanh lục và vàng biến mất. Nó vẫn tồn tại dai dẳng nhất - vòng cung đỏ.

3. Phần thực hành

3.1 Nghiên cứu riêng.

Thí nghiệm cầu vồng ở nhà

Tôi đã tiến hành một số thí nghiệm về việc thu được cầu vồng bằng nguồn sáng nhân tạo:

Kinh nghiệm số 1: nhận được một cầu vồng ở nhà bằng cách sử dụng một đĩa CD.

Trang thiết bị: CD, nguồn sáng - đèn pin.

Tôi lấy đĩa CD và "bắt" ánh sáng từ chiếc đèn pin với nó, chiếu thẳng vào tường. Có một cầu vồng. (Phụ lục số 1, ảnh số 1,2)

Kinh nghiệm # 2: làm cầu vồng ở nhà với gương, nước và đèn pin.

Tiến độ kinh nghiệm:

Đổ đầy nước vào một bình thủy tinh;

Cô đặt một chiếc gương nghiêng trong nước;

Cô hướng ánh sáng của đèn pin vào phần gương đang ngâm trong nước;

Kết quả của sự khúc xạ của chùm tia trong nước và sự phản xạ của nó từ gương, một cầu vồng xuất hiện trên cửa tủ (Phụ lục số 1, ảnh số 3,4).

Kinh nghiệm # 3 : Nhận cầu vồng ở nhà với lăng kính thủy tinh và đèn pin. Kinh nghiệm về sự phân hủy ánh sáng thành quang phổ, khi chùm ánh sáng trắng đi qua lăng kính.

Để làm điều này, tôi lấy một chiếc móc khóa bằng thủy tinh, hướng một chùm ánh sáng trắng từ đèn pin vào nó và có hình ảnh cầu vồng trên tường. Ánh sáng, có vẻ như màu trắng, chiếu trên tường với đủ màu sắc của cầu vồng. Những sọc cầu vồng bảy màu, sáng sủa này được gọi là quang phổ mặt trời. Vì vậy, tôi lặp lại thí nghiệm của Newton, nhưng chỉ với một nguồn sáng nhân tạo . (Phụ lục số 1, ảnh số 5,6)

Sự kết luận : Bạn có thể có được cầu vồng ở nhà ngay cả với nguồn sáng nhân tạo.

Kinh nghiệm số 4: thu được màu trắng, do sự hợp nhất của bảy màu của quang phổ, sử dụng một đĩa bảy màu và một mũi khoan.

Nếu ánh sáng bao gồm bảy màu, thì bảy màu sẽ cho màu trắng. Tôi chia hình tròn màu trắng thành 7 phần và tô nó bằng màu sắc của cầu vồng. Tôi và anh trai tôi đã cố định một vòng tròn nhiều màu trên một mũi khoan. Bật máy khoan lên, chúng tôi thấy trong quá trình quay, đĩa nhiều màu đổi màu và chuyển sang màu trắng (Phụ lục số 1, ảnh số 7,8,9).

Sự kết luận: Ánh sáng được tạo thành từ bảy màu.

Kinh nghiệm số 5: nhận được cầu vồng với bong bóng xà phòng.

Tôi chuẩn bị một dung dịch xà phòng và thổi bong bóng xà phòng. Một cầu vồng xuất hiện trên bong bóng. Ánh sáng đi qua bong bóng xà phòng bị khúc xạ và vỡ ra thành nhiều màu, kết quả là cầu vồng xuất hiện. Bong bóng xà phòng là một lăng kính. (Phụ lục số 1, ảnh số 10,11)

Kinh nghiệm số 6: nhận được cầu vồng vào một ngày nắng với một vòi chứa đầy nước.

Nếu mặt trời chiếu sáng rực rỡ, có một cách chắc chắn khác để tạo ra cầu vồng. Nhưng đối với anh ta, bạn phải đi ra ngoài và lấy một cái vòi và kết nối nó với một vòi nước. Bây giờ, bạn vẫn phải kẹp đầu vòi để nước được phun ra khi nó thoát ra khỏi lỗ vòi và hướng nó lên phía trên dưới ánh nắng mặt trời. Trong những tia nước bắn ra, chúng ta sẽ thấy một cầu vồng. Cầu vồng có thể được nhìn thấy gần thác nước, đài phun nước, trên nền của một bức màn giọt nước được phun ra bởi máy tưới cây hoặc thiết bị tưới nước ngoài đồng ruộng. (Phụ lục số 1, ảnh số 12).

kết luận

Trong khi làm việc với chủ đề: “Làm thế nào để cầu vồng xuất hiện?”, Tôi đã đạt được mục tiêu trong công việc nghiên cứu của mình. Bây giờ tôi đã biết lý do xuất hiện cầu vồng và đã có thể tạo cầu vồng ở nhà. Giả thuyết cho rằng cầu vồng xuất hiện trong tự nhiên chỉ có ngày nắng ngày mưa, hóa ra sai lầm. Tôi phát hiện ra rằng cầu vồng có thể xuất hiện vào đêm trăng sáng (không có nắng), trong sương mù (không mưa), không mưa vào ngày nắng (cầu vồng ngược và rực lửa), và cả vào mùa đông (không mưa) khi sương giá. Tất nhiên, sự xuất hiện của cầu vồng vào một ngày nắng và mưa xảy ra thường xuyên nhất, nhưng không chỉ. Tôi đã tìm ra mối liên hệ giữa mưa, nắng và sự xuất hiện của cầu vồng. Tôi nghĩ rằng tôi đã giúp làm sáng tỏ bí ẩn về tia nắng và đưa ra lời giải thích về cầu vồng như một hiện tượng tự nhiên. Bằng kinh nghiệm, tôi đã chứng minh rằng hiệu ứng cầu vồng có thể thu được ở nhà và bất kỳ thời điểm nào trong năm. Tất cả các nhiệm vụ được giao đã hoàn thành. Bây giờ tôi biết cầu vồng xuất hiện khi nào và nó được hình thành như thế nào. Khi bạn muốn chiêm ngưỡng cầu vồng, tôi hy vọng rằng bây giờ bạn có thể có được cầu vồng ở nhà. Cầu vồng là một hiện tượng kỳ thú của thiên nhiên, có thể nói một điều kỳ diệu của thiên nhiên sẽ không bao giờ hết khiến chúng ta kinh ngạc.

5. Tài liệu tham khảo

1. I.K. Belkin "Cầu vồng là gì?", Kvant. - 1984 - Số 12.

2. V.L. Bulat "Các hiện tượng quang học trong tự nhiên" - M .: Giáo dục, 1974.

3. A. Bragin "Về mọi thứ trên thế giới." Series: Bách khoa toàn thư dành cho trẻ em hay.

4. Ya.E. Geguzin "Ai tạo ra cầu vồng?" - Lượng tử, 1988

5. V.V. Mayer, R. V. Mayer "Cầu vồng nhân tạo". Lượng tử 1988 - Số 6.

6. “Nó là gì? Ai đó? " - bách khoa toàn thư dành cho trẻ em, comp. V. S. Shergin, A. I. Yuriev. - M.: AST, 2007.

7. E. Permyak "Cầu vồng kỳ diệu", 2008 Izd.Eksmo

8. Nguồn Internet.

Ứng dụng số 1

Kinh nghiệm # 1

Ảnh # 1 Ảnh # 2

Kinh nghiệm # 2

Ảnh # 4

Ảnh # 3

Kinh nghiệm # 3

Ảnh # 5 Ảnh # 6

Kinh nghiệm số 4

Ảnh # 7 Ảnh # 8 Ảnh # 9

Kinh nghiệm số 5

Ảnh # 10 Ảnh # 11

Kinh nghiệm số 6