Научно-исследовательская работа ЧУДО — РАДУГА

МОУ Арбатская средняя школа





Научно-исследовательская работа

Чудо - радуга





Автор: Исмаилова Лейла, ученица 4 класса МОУ Арбатская средняя школа Таштыпского района

Руководитель: Смирнова Марина Анатольевна, учитель начальных классов








Арбаты-20014г.

Содержание
13 TOC \o "1-3" \h \z \u 1413 LINK \l "_Toc229301620" 14Введение 13 PAGEREF _Toc229301620 \h 1431515
13 LINK \l "_Toc229301621" 14Глава 1 13 PAGEREF _Toc229301621 \h 1451515
13 LINK \l "_Toc229301622" 141.1. Как появляется радуга? 13 PAGEREF _Toc229301622 \h 1451515
13 LINK \l "_Toc229301623" 141.2 Можно ли увидеть радугу ночью? 13 PAGEREF _Toc229301623 \h 1491515
13 LINK \l "_Toc229301624" 141.3 Получение радуги в домашних условиях 13 PAGEREF _Toc229301624 \h 14101515
13 LINK \l "_Toc229301625" 14Глава 2 13 PAGEREF _Toc229301625 \h 14131515
13 LINK \l "_Toc229301626" 14Заключение 13 PAGEREF _Toc229301626 \h 14151515
13 LINK \l "_Toc229301627" 14Библиографический список 13 PAGEREF _Toc229301627 \h 14161515
15Приложения


Введение
Каждый человек хотя бы раз в жизни любовался видом радуги, возникающей после дождя.
В этом учебном году (14 сентября 2009г.) мы всем классом собрались на экскурсию. Неожиданно начался дождь. Мы огорчились, потому что пришлось возвращаться назад. Но вдруг дождь прекратился, выглянуло солнце, и на небе появилась радуга. Всем сразу стало весело.
А на следующий день мы вновь повстречались с радугой на уроке русского языка: разбирали слово по составу. И это задание вызвало у нас радостное оживление.
Но мне захотелось больше узнать о том, что же такое радуга, откуда она появляется и как произошло это слово. Наша учительница, Марина Анатольевна, предложила провести исследование. Я охотно взялась за работу.
Объектом исследования является природное явление радуга.
Предмет исследования – происхождение радуги.
Цель: определить, какая существует связь между дождем, солнцем и появлением радуги.
Перед нами встала задача - найти ответы на следующие вопросы:
- Как появляется радуга?
- Можно ли увидеть радугу ночью?
- Можно ли получить радугу в домашних условиях?
- Почему радугу так назвали?
Исходя из вышесказанного, мы выдвинули следующие гипотезы:
Радуга появляется только в солнечный день после дождя, когда солнечные лучи проходят через дождевые капли.
Ночью радугу в природе увидеть невозможно.
Если заменить солнечные лучи искусственным источником света, тоже можно получить радугу.
Слово «радуга» появилось от слова «радость».
Основные методы, которые я использовала – изучение литературы, наблюдение, анкетирование, эксперимент.


























Глава 1
Природное явление - радуга
1.1. Как появляется радуга?

Я всегда воспринимаю радугу как что-то безусловно чудесное и обязательно позитивное. Всегда мечтаю попасть в ту сказку, в которой героям можно по радуге не только бегать наперегонки, но и сидеть на ней и «свесив ножки вниз, друг друга называть по имени». (Приложение 1)
Наверное, нет человека, который не любовался бы радугой. Появившись на небе, она невольно приковывает внимание. Радуга – одно из самых красивых явлений природы, и люди уже давно задумывались над ее природой. А сколько легенд и сказаний связано с радугой у разных народов! В русских летописях радуга называется « райской дугой » или сокращенно « райдугой ».
В Древней Греции радугу олицетворяла богиня Ирида («Ирида» и означает « радуга»).По представлениям древних греков, радуга соединяет небо и землю, и Ирида была вестницей богов, поручения которых она разносила с быстротой ветра по земле, в морские глубины и даже в преисподнюю. Человечество связало радугу с множеством поверий и легенд.
В скандинавской мифологии радуга – это мост Биврёст, соединяющий Мидгард (мир людей) и Асгард (мир богов)
В древнеиндийской мифологии – лук Индры, бога грома и молнии.
У древних славян считалось, что радуга, подобно змею, пьет из озер, рек и морей воду, которая затем проливается на землю дождем.(Приложение 2)
А в Библии радуга появляется после всемирного потопа, как символ союза Бога и человечества. Радуга вдохновляла и будет вдохновлять многих поэтов, художников и фотографов на создание ярчайших произведений искусства. Она также фигурирует во многих народных приметах, связанных с предсказанием погоды. Например, радуга высокая и крутая предвещает хорошую погоду, а низкая и пологая - плохую.
Радуга всегда связывается с дождем. Она может появиться и перед дождем, и во время дождя, и после него, в зависимости от того, как перемещается облако, дающее ливневые осадки. Об этом говорят и народные поговорки:„Радуга-дуга! Перебей дождя!", „Радуга-дуга! Принеси нам дождя!"
Все знают, что волшебными свойствами радуга может обладать лишь в сказках, а в действительности радуга – это оптическое явление, связанное с преломлением световых лучей на многочисленных капельках дождя. Радугу творят водяные капли: в небе – дождинки, на поливаемом асфальте – капельки, брызги от водяной струи. Радугу могут творить и капли – росинки, которыми осенним утром покрыта низко склонённая трава. Однако не все знают, как именно преломление света на капельках дождя приводит к возникновению на небосводе гигантской многоцветной дуги. Как образуется радуга? Когда и как её можно увидеть? Как получить искусственную радугу? Ответы на эти вопросы даются в этой работе.
Первая попытка объяснить радугу как естественное явление природы была сделана в 1611 г. архиепископом Антонио Доминисом. На основании опытных наблюдений он пришёл к заключению, что радуга получается в результате отражения от внутренней поверхности капли дождя и двукратного преломления при входе в каплю и при выходе из нее. Его объяснение радуги противоречило библейскому, поэтому он был отлучен от церкви и приговорен к смертной казни. Антонио Доминис умер в тюрьме, не дождавшись казни, его тело и рукописи были сожжены.
Научное объяснение радуги впервые дал Рене Декарт в 1637 г в своем труде «Метеоры» в главе «О радуге». Декарт объяснил появление радуги на основании законов преломления и отражения солнечного света в каплях выпадающего дождя. В то время еще не была открыта дисперсия. Дисперсия – это физическое явление разложения белого света в спектр при преломлении (белый свет разлагается на свои составляющие – 7 цветов радуги – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый). Поэтому радуга Декарта была белой.
Лишь спустя 30 лет Исаак Ньютон, открывший дисперсию белого света при преломлении, дополнил теорию Декарта, объяснив, как преломляются цветные лучи в каплях дождя. По образному выражению американского ученого А. Фразера, сделавшего ряд интересных исследований радуги уже в наше время, „Декарт повесил радугу в нужном месте на небосводе, а Ньютон раскрасил всеми красками спектра".
Отчего же появляется такая красивая, да еще цветная картина в воздухе? Ответ на этот вопрос я искала в энциклопедиях, в Интернете и вот что я узнала.
Увидеть радугу можно, только если солнце и дождевая завеса расположены на противоположных частях неба, а вы стоите спиной к солнцу. Явление, подобное радуге, можно наблюдать в брызгах фонтанов, водопадов. Дело в том, что обычный солнечный свет, который мы видим как белый или бесцветный, на самом деле состоит из разных цветов. Это в 1666 году доказал Исаак Ньютон.
Когда лучи солнечного света проходят через воздух, мы видим их как белый свет. Но, когда на их пути встречается дождевая капля, и солнечный свет проходит через каплю, составляющие его разноцветные лучи изменяют свое направление, отклоняются на неодинаковые углы - расходятся в виде веера (преломляются). Причем каждый цвет преломляется по-разному - меньше всего отклоняется от своего первоначального направления красный, а больше всего - фиолетовый. Именно поэтому наружный край дуги обычно красный, а внутренний – фиолетовый. Посередине располагаются остальные цвета - оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий.
Цветные полосы отличаются по яркости, но их последовательность всегда одинакова - у каждого цвета свое строго закрепленное за ним место. Чем крупнее дождевые капли, тем ярче радуга. Если капли мелкие, радуга кажется бледной, еле заметной.
Принято считать, что радуга состоит из семи основных цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Считается, что семь цветов радуги впервые выделил Исаак Ньютон, изначально он обозначил только пять (красный, желтый, зеленый, голубой и фиолетовый), но затем увеличил количество цветов до семи, что соответствует количеству нот в гамме.
Последовательность цветов в радуге легко запомнить, если выучить фразу: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан». В этой фразе первая буква каждого слова - такая же, как и первая буква названия цвета! Каждый (Красный) Охотник (Оранжевый) Желает (Желтый) Знать (Зеленый), Где (Голубой) Сидит (Синий) Фазан (Фиолетовый).
Радуга быстро исчезает потому, что капли воды испаряются или, слившись друг с другом, падают на землю. На самом деле радуга исчезает задолго до того, как все капли превратятся в пар. (Приложение 3)
Ещё я узнала, что два стоящих рядом человека радугу видят по-разному. Радуга, так же как и солнечные, и лунные дорожки, принадлежит к «призракам, идущим за тобой». Вы отходите – радуга перемещается за вами на другой слой капель. Поэтому два стоящих рядом человека, даже левый и правый глаза одного и того же наблюдателя, получают радугу от различных капель. А так как размер и плотность капель может очень сильно меняться от места к месту, то и впечатления от радуги у стоящих рядом людей могут быть разными.
Радуга, которая возникает после дождя или в брызгах фонтанов – это первичная радуга. Выше первой в небе возникает вторая, менее яркая дуга.
Вторая радуга более широкая, блеклая, расположение цветов в ней обратное первой радуге: внешняя дуга у нее фиолетовая, а внутренняя красная.
Очень редко, но все-таки случается, когда на небе можно одновременно видеть три радуги.
Когда солнце закрыто легкими облаками, первая радуга кажется иногда совершенно не окрашенной и представляется в виде белесоватой дуги, более светлой, чем фон небосвода. Такую радугу называют белой. Если смотреть на радугу с земли, она будет казаться дугой. Если на радугу посмотреть с высоты, например с самолета, она будет казаться кругом. Чтобы увидеть радугу нужно находиться строго между солнцем (оно должно быть сзади) и дождем (оно должно быть перед вами). Если солнце высоко в небе, радугу увидеть невозможно (т.к. солнце, глаза и центр радуги должны находиться на одной прямой). Поэтому радугу можно видеть чаще всего утром или вечером.
Вывод: радуга появляется в солнечную погоду после дождя, когда солнечные лучи проходят сквозь дождевые капли.
1.2 Можно ли увидеть радугу ночью?
Вы когда-нибудь видели лунную радугу? Оказывается, такое чудо тоже бывает. Об этом я узнала в сети Интернет. Подобно тому, как радуга после дождя появляется в результате солнечного освещения, лунные радуги появляются из-за освещения Луной. Поскольку Солнце значительно ярче Луны, то солнечные радуги также более яркие и наблюдаются чаще лунных.
Лунная радуга чаще всего наблюдается в нескольких местах в мире. Это где много водопадов (США, Гаваи, Водопад Виктория в Африке)
На территории Йосемитского Национального парка в Соединенных Штатах Америки находится большое количество водопадов. В результате в парке наблюдается большое количество лунных радуг, особенно при весеннем повышении уровня воды от тающего снега.
Также бывает огненная радуга. Она возникает при прохождении солнечных лучей через высоко находящиеся облака. (Приложение 4)
Вывод: очень редко в природе можно наблюдать лунную и огненную радугу.

1.3 Получение радуги в домашних условиях
Чтобы доказать, что радугу можно получить в домашних условиях, мы провели несколько опытов.
Опыт первый
Оборудование: прозрачная трехгранная призма.
Мы рассматривали сквозь призму предметы белого цвета, они выглядели цветными. С помощью призмы мы получили изображение радуги на стене. Для этого мы “поймали” призмой солнечный луч. Таким образом получил радугу в «домашних» условиях И.Ньютон.





Этот опыт легко повторить и с искусственным источником света.
Опыт второй
Оборудование: мыльный раствор, полая трубка.
Мы надули мыльный пузырь. Повернули его так, чтобы на поверхность падали солнечные лучи. Шар “заиграл” всеми цветами радуги.
Опыт получился у всех. Он очень прост в исполнении.





Опыт третий
Оборудование: тарелка до краев наполненная водой; зеркальце, установленное в воде под углом 25°; источник света (солнце или настольная лампа).
В солнечный день поставили около окна таз с водой и опустили в него зеркало. Зеркало нуждается в подставке, так как угол между ним и поверхностью воды должен составлять 25°. Зеркальцем «поймали» луч света, в результате преломления луча в воде и его отражения от зеркала на стене или на потолке возникла радуга.
Этот опыт можно провести и вечером: тогда источником света выступит настольная лампа. Спектр получится в затемненном помещении. Но при искусственном источнике света радуга получилась не яркой.





Опыт четвертый
Оборудование: тарелка с водой, лак для ногтей, «удочка» для пленки.
Капнули в воду каплю лака. На поверхности воды образовалась тонкая пленка. Ее аккуратно сняли при помощи специального приспособления «удочки». Пленка лака играет всеми цветами, напоминая крылья стрекозы. Луч белого света, попадая на тонкую пленку, частично отражается от нее, а частично проходит вглубь, отражаясь от ее внутренней поверхности.
Опыт не требует сложного оборудования, в этом его достоинство. Но чтобы увидеть хорошую радугу, нужно, чтобы пленка была довольно большого размера.





Опыт пятый
Оборудование: круглая колба с водой, источник света (диапроектор), экран с отверстием.
Наполненную водой круглую колбу сквозь отверстие в экране освещали параллельным пучком света и наблюдали возникшую на экране цветовую каемку. Главный недостаток этого опыта состоит в том, что он не совсем отражает реальное положение вещей: настоящая радуга получается не от одной капли, а от огромного количества капель. Но при выполнении этого опыта получилась самая яркая полная радуга в виде окружности.

Вывод: радугу можно получить в домашних условиях даже с помощью искусственного источника света.
Глава 2
Происхождение слова «радуга»
Для того чтобы выяснить происхождение слова «радуга», мы провели анкетирование. Обратились к учащимся и учителям нашей школы с вопросами:
Какие чувства вызывает радуга?
От какого слова произошло слово «радуга»?
Всего было опрошено 45 человек.
Результаты представлены в таблицах:
Таблица №1
Какие чувства вызывает радуга?
Ответы
Количество

радость
23 чел.

веселье
6 чел.

восхищение
6чел.

счастье
4 чел.

восторг
3 чел.

удивление
2 чел.

легкость
1 чел.

Таблица №2
От какого слова произошло слово «радуга»?
Ответы
Количество

радость
39 чел.

рад, дуга
4 чел.

Ра (бог Солнца), дуга
1 чел.

разноцветная дуга
1 чел.


Как видно из таблицы, большинство учащихся и взрослых связывают происхождение слова «радуга» с теми чувствами, которые вызывает это природное явление.
Мы решили выяснить, как отвечает на этот вопрос этимологический словарь русского языка.
Оказалось, наше предположение совпало с одной из теорий, объясняющих происхождение слова «радуга». А именно, radoga является производным от праславянского корня radъ, значение которого аналогично англосаксонскому rot (радостный).
Кроме этого мы узнали, что согласно другой этимологической гипотезе, корень гаd является производным от Аrdа (имя одного из славянских вождей).
В ряде диалектов современного русского языка слово произносится как «райдуга», так же оно звучало в русском языке в XVIIXVIII вв. Некоторые исследователи языка склонны предполагать, что слово «райдуга», от которого произошло современное «радуга», имеет народную этимологию, образовалось в результате слияния слов «рай» и «дуга».
Мы не нашли в литературе подтверждения, что слово «радуга» произошло от имени бога Солнца – Ра. Но узнали, что Ра – бог солнца в египетской мифологии. Поэтому думаем, что слово «радуга» может обозначать «солнечная дуга» или «дуга бога Ра». Это предмет дальнейших исследований.

Заключение

Работая над данной темой, я изучала литературу, провела эксперименты. В результате выдвинутые гипотезы в основном подтвердились. Не подтвердилась гипотеза о ночной радуге. Но благодаря исследованию, я узнала, что радуга бывает и при луне.
Радуга – удивительное природное явление, которое никого не оставляет равнодушным, вызывает радость, восторг, восхищение. Теперь мы знаем, как можно улучшить свое настроение. Для этого нужно создать свою “домашнюю” радугу. Это можно сделать в любое время.

Библиографический список
1.Абелюк Е.С. Мифологический словарь школьника. – М.: РОСТ, МИРОС, 2000. – 256 с.
2.Детская энциклопедия Кирилла и Мефодия, 2005.
Дитрих А. К., Юрмин Г. А., Кошурникова Р. В. Почемучка. – 4-е изд., испр. и доп. – М.: Педогогика-Пресс, 1993. – 384 с.
Нуждина Т. Д. Мир животных и растений. Энциклопедия для малышей. Чудо-всюду / Художники Г. В. Соколов, В. Н. Куров. – Ярославль: Академия развития: Академия Холдинг, 2000. – 320 с.
Секреты разноцветной радуги. Статья на сайте [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Семенов А. В. Этимологический словарь для школьников. – М.: ЮНВЕС, - 2005, - 320 с.
Что такое. Кто такой. Т. 3. – М.: Академия пед. Наук СССР, Изд-во “Педагогика”, 1978.
Я познаю мир: Дет. энцикл.: Физика / Сост., худож. А. А. Леонович; Под общ. ред. О. Г. Хинн. – М.: ООО «Издательство АСТ-ЛТД». 1998. -480 с.
Материалы сайта [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]








13PAGE 15


13PAGE 14215