Класс!ная физика



Наблюдение радуги

Сделай своими руками

Появление радуги в небе говорит о том, что в воздухе присутствует много мельчайших капелек воды. Когда появляется радуга? Чаще всего после проливного дождя... а еще ее можно увидеть рядом с поливочной машиной или шлангом, из которого красиво вверх брызжет фонтан воды.

Помните призму, как луч белого света разлагается в радужный спектр? То же происходит и в водяной капле. А кроме того, капли в воздухе перемещаются, сливаются вместе и меняют свои размеры. От такого поведения водяных капель зависит и то, как будет выглядеть радуга: как она будет ярка, как долго ее можно будет наблюдать, насколько она широка.

Французский ученый Рене Декарт первым рассчитал путь десяти тысяч лучей в капельке воды и понял суть явления "радуга". Он обнаружил, что множествоство лучей выходят из капли под углом в 42 градуса к оси радуги, и создают ощущение радуги. От чего же зависит, как высоко над горизонтом наблюдается радуга?

Радуга - это часть окружности, центр которой лежит на прямой, проведенной через солнце и глаз наблюдателя. Если солнце светит из-за спины наблюдателя, и чем ниже оно к горизонту, тем выше радуга.

Когда солнце касается горизонта, появляется самая высокая радуга.

Получается, что у каждого наблюдателя своя радуга!

Да, если вы находитесь на борту самолета, то , вероятно, что вы сможете увидеть даже круговую радугу! Считайте, что вам повезло, ведь с земли такой радуги не увидишь!


Приступаем к опыту?

Металлическую пластину надо вымыть с мылом и просушить. Затем покрыть тонким слоем клея "Момент" и высушить. Перемещая пластинку над пламенем свечи, равномерно покрыть её копотью. Далее надо покрыть поверхность пластины прозрачными шариками жидкости, иммитируя большое количество капель.

Смысл работы: если прозрачную жидкость распылить на несмачивающуюся ею поверхность, то под действием сил поверхностного натяжения капли превратятся в прозрачные шарики. Для этого следует организовать очень мелкое распыление жидкости. Если это делать с помощью пульверизатора, то опыт получится, но радуга будет не очень качественной, а размытой.

Для создания хорошей радуги необходим вот такой разбрызгиватель:

подключить детский микроэлектромоторчик (1) к батарейке. Закрепить электромоторчик на каком-либо основании (3), на конец оси двигателя одеть кусочек ластика (4), сквозь него пропустить тонкую стальную проволоку (5). Концы проволоки должны при вращении двигателя поочередно опускаться в плоскую ванночку с жидкостьют (6) и разбрызгивать ее. Диаметр капель будет зависеть от диаметра проволоки ( лучше взять диаметр 0,3 мм длиной 100 мм), глубины погружения и скорости вращения (несколько оборотов в секунду).

Если распылять глицерин, а не воду, то наблюдать радугу над пластинкой можно будет в течение нескольких суток ( у воляных капель- всего лишь несколько часов).

Определить место преимущественного разбрызгивания капель, внести туда пластину и перемещая ее добиться по возможности равномерного покрытия каплями. В рассеянном отраженном свете поверхность пластины должна казаться сплошь покрытой мелкими блестящими шариками.

Для наблюдения радуги пластинку надо подставить под прямые лучи и подобрать угол между этими лучами и направлением наблюдения. Этот угол "фи" для воды составляет 42 градуса, а в случае глицериновых капель - 27 градусов.

Если над пластинкой на высоте 5-8 см закрепить лампочку от карманного фонарика, то принаблюдении сверху можно будет заметить круговую, полную радугу!
На рисунке радуга показана замкнутой кривой линией.

Открой глаза шире, приятель! Какая красота!

Для наивных! На всякий случай ...

А дойти до радуги, как и до горизонта, нельзя-я-я!





Устали? - Отдыхаем!

Вверх