Бесплатная техническая библиотека

Сложность света. Физические эксперименты

Занимательные опыты дома / Опыты по физике для детей

 Комментарии к статье

Когда в школе дело дойдет до раздела физики, который называется "Оптика", вы узнаете, что свет-это волновой процесс. Что такое волны (например, на воде), вы, конечно, хорошо знаете. Слышали, наверное, и об электромагнитных волнах: ведь кому не интересно было знать, откуда на экраны телевизоров или в репродукторы радиоприемников попадают теле- и радиопередачи. На вопрос: "Как это получается?" - вам отвечали очень коротко: "С помощью радиоволн" (или электромагнитных волн). Радиоволны передают с центральной телевизионной станции или радиостанции, их принимает телевизор или приемник.

Значит, вам известно, что существуют электромагнитные волны. Свет - это тоже электромагнитные волны. Но длина световых волн гораздо меньше, чем длина радиоволн. А видимый нами белый цвет, такой простой на первый взгляд, на самом деле очень сложный. Он состоит из семи основных цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. И каждый из этих цветов имеет свою длину волны. Когда присутствуют все семь цветов, создается впечатление белого цвета. Иногда можно увидеть все эти цвета раздельно: либо на небе в виде радуги, либо у себя дома, где-нибудь на стене, когда яркий луч солнца, преломившись в крае зеркала, дает яркую, разноцветную полоску.

Наблюдать такую полоску, или спектр, то есть белый луч, разложенный на свои составные цвета, можно несколькими способами. Например, если посмотреть против яркого источника света на долгоиграющую граммофонную пластинку, держа ее горизонтально и прижав к переносице. Новая грампластинка особенно хорошо способна создавать красивую "радужку".

Световые волны, как и всякие колебания, могут при определенных условиях и складываться и вычитаться. Когда волны одинаковой длины складываются, происходит усиление света, а когда они вычитаются друг из друга, свет ослабляется или исчезает совсем. Сейчас мы с вами в этом убедимся.

Для опыта нужно изготовить довольно простой прибор. Возьмите кусочек плотной черной бумаги и лезвием безопасной бритвы сделайте в ней прорезь длиной три сантиметра. Получилась очень узкая щель - это и есть наш прибор.

Эта щель обладает свойством складывать и вычитать световые волны. Посмотрите через нее днем на небо. Вы увидите множество черных параллельных полосок, расположенных вдоль щели. Черные полоски - там, где света нет. В тех местах щели, где есть черная полоска, световые волны как бы "съели" друг друга. Точнее будет сказать, световые волны одинаковой длины вычлись друг из друга и свет в этом месте исчез: образовалась темнота - маленькая черная полоска.

Теперь посмотрите через эту щель на более яркий источник света - на нить горящей электрической лампочки (щель поверните по возможности вдоль раскаленной нити). Кроме черных полосок, увидите по обе стороны нити лампочки множество радужных нитей. По мере удаления от яркой части, от середины, эти радужные нити становятся более тусклыми. Узкая щель обладает способностью, складывая и вычитая световые волны, еще и сортировать их по отдельным цветам (то есть по длинам волн).

Проделывая эти опыты, регулируйте ширину щели. Она должна быть очень узкой, предельно узкой. Этого легко добиться, раздвигая в разные стороны края бумаги.

Изучая "Оптику", вы познакомитесь более подробно с тем, что происходит в такой узкой щели, узнаете, почему она обладает способностью разлагать свет на его составные цвета.

Тонкие пленки тоже обладают способностью разлагать свет на все цвета радуги. Здесь имеются в виду самые тонкие пленки, какие только можно встретить в природе или создать своими руками. Например, их образует мыльная вода при выдувании пузырей, пятна машинного масла на мокром асфальте и лужах, поверхность перламутровых раковин, состоящая из тончайших чешуек. Очень красивы пленки, получающиеся при растекании капли лака для ногтей по поверхности воды. Налейте в тарелку чистую воду и капните туда каплю лака: она растечется тонким слоем по воде. Сделайте из проволоки колечко (диаметром около шести - восьми сантиметров) и, для удобства, ручку. Подденьте кольцом пленку лака и, слегка наклоняя его, снимите пленку. Она будет играть всеми цветами радуги, напоминая крылья стрекозы. Такая пленка может храниться довольно долго.

Луч белого света, попадая на тонкую пленку или чешуйку, частично отражается от нее, а частично проходит вглубь и отражается от ее внутренней поверхности. Оба эти отражения попадают к нам в глаза. Ясно, что оба отраженных луча немного отличаются друг от друга: они прошли разные пути. Разница в пути, как вы догадались, примерно равна двойной толщине пленки. Когда имеешь дело с такими маленькими величинами, как длины световых волн, толщина даже самой тонкой пленки все равно оказывается огромной и разность хода у отраженных лучей получается большой.

Что же происходит с этими двумя отраженными лучами? Они складываются, вернее, складываются их волны и попадают в наши глаза уже не в виде белого луча, а луча какого-то цвета. Цвет зависит от того, какова толщина пленки (какая получилась разность хода)"и от того, под каким углом мы смотрим на эту пленку. Вот и получается, что вся поверхность пленки переливается разными цветами радуги.

Существует еще один способ получения радуги - с помощью призмы, трехгранной прозрачной призмы. Идеальным прибором для этого опыта могла бы, конечно, служить стеклянная призма. Но вряд ли у вас дома найдется что-либо похожее на нее. Прозрачную трехгранную призму можно изготовить и из куска плексигласа, обработав его соответствующими инструментами, а затем отшлифовав его поверхности. Но вряд ли это всем по силам, поэтому выберем другой путь: изготовим прозрачную трехгранную призму из простого материала - воды.

Возьмите маленькое, дешевое зеркальце, можно круглое. Положите его на дно небольшого тазика. Налейте туда воду и наклоните его, подложив под него что-нибудь. Поверхность воды в тазике должна образовать с зеркалом угол примерно в 25° (см. рисунок). Теперь нужно позаботиться об источнике света. Опыт лучше всего делать вечером, в темноте, чтобы радуга, которая у вас получится, была хорошо видна.

В качестве источника света используйте, например, фонарь для фотографических работ, заменив красный светофильтр картонкой и сделав в ней прорезь длиной немного уже картонки и шириной один сантиметр. Важно только, чтобы прорезь не была на уровне нити лампочки. Если у вас такого фонаря нет, можно воспользоваться и настольной лампой с абажуром, который не пропускает свет вверх. Результаты опытов будут несколько отличаться друг от друга, поэтому описываем их отдельно.

В случае, когда вы пользуетесь фонарем, направьте свет щели на зеркальце, находящееся в воде, с той стороны, где зеркальце погружено глубже (см. рисунок). Если вы теперь будете смотреть сверху на зеркальце, то увидите радужную полоску с яркими цветами спектра. Свет от щели прошел через воду, преломился в ней, попал на зеркальце, отразился от него и вышел из воды пучком цветных лучей.

Как раньше говорилось, свет, попадая в другую неоднородную среду, преломляется в ней. Но поскольку свет состоит из разных цветов, а каждый цветной луч преломляется по- своему, по-разному, то в результате из такой трехгранной призмы (неважно, стеклянная она или водяная, как в нашем опыте) свет выходит разложенным на все цвета радуги.

Если опыт проходит с настольной лампой, тогда щели нет, сама лампочка должна создавать радужный зайчик. Держите лампу на расстоянии примерно одного метра от зеркальца. Обратите внимание, чтобы потолок лампой не освещался, был в тени. Радужное отражение от зеркальца появится на затененном потолке. Двигая лампу, можно добиться на потолке, как на экране, появления красивого спектра.

При других углах между зеркальцем и поверхностью воды радуга может появиться не на потолке, а на стене. Если стена покрыта обоями, нужно на то место, куда попала радуга, повесить лист белой бумаги.

Этот опыт можно успешно провести и днем, используя, если у вас солнечная сторона, лучи солнца. В комнате надо создать темноту, завесив окна. В одном из окон оставьте щель для солнечных лучей. У каждого из вас условия могут быть разные, поэтому вам самим надо подумать, как в этих условиях проделать опыт.

Автор: Рабиза Ф.В.

 Рекомендуем интересные опыты по физике:

▪ Сложность света

▪ Катушка-ползушка

▪ Легко ли задуть свечу?

 Рекомендуем интересные опыты по химии:

▪ Радуга без солнца

▪ Электризация трением и получение рисунка на стекле

▪ Сделай одежду непромокаемой

Смотрите другие статьи раздела Занимательные опыты дома.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Крупнейший завод силовой электроники из карбида кремния 08.05.2022 Американская компания Wolfspeed - дочернее подразделение компании CREE - торжественно открыла в штате Нью-Йорк крупнейший в мире завод по выпуску силовых полупроводниковых элементов на основе карбида кремния. Силовые элементы на основе карбида кремния (SiC) выгодно отличаются от аналогичных компонентов из кремния. В частности, у элементов на основе SiC выше электрическая прочность, меньше потери, выше быстродействие и рабочая температура, выше радиационная стойкость. Это делает силовые элементы на основе карбида кремния привлекательными для блоков питания, инверторов и других подсистем питания в устройствах от бытовой электроники до бортового оборудования космических аппаратов. Например, в инверторах электромобилей Lucid Air используются силовые модули XM3 из карбида кремния компании Wolfspeed. Благодаря низким потерям на переключение, минимальному сопротивлению и высокой плотности мощности силовые модули XM3 способствуют повышению эффективности и плотности мощности электродвигателя Lucid Air весом 74 кг и мощностью 670 л.с. (500 кВт). Недавно компания Wolfspeed объявила о многолетнем соглашении с Lucid на поставку SiC-компонентов. Новый завод, а также производство необходимых дополнительных материалов, которое стартует в Северной Каролине в конце текущего года, обеспечат компании и ее клиентам необходимые поставки передовых силовых полупроводниковых приборов. Выпускаться силовые компоненты будут на 200-мм пластинах.

Другие интересные новости:

▪ Стая делится информацией

▪ Наушники Philips Fidelio L2

▪ Влияние пауз в разговоре на доверие к собеседнику

▪ Планшет для меломанов Lenovo Tab Plus

▪ Мобильный фотоаппарат

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электричество для начинающих. Подборка статей

▪ статья Славянофильство. Крылатое выражение

▪ статья Чему способствуют диджестивы? Подробный ответ

▪ статья Проекция Меркатора. Советы туристу

▪ статья Металлоискатель с интегральным УНЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Регулируемый преобразователь напряжения, 10-12/2-15 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026