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:

▪ Охлаждение испарением

▪ Рычажные весы

▪ Вертолет наоборот

 Рекомендуем интересные опыты по химии:

▪ Луч упал на кристалл

▪ Чудеса для разминки

▪ Летние чудеса

Смотрите другие статьи раздела Занимательные опыты дома.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Компактный электромобиль BYD Racco 27.07.2026 Сегмент компактных малолитражных автомобилей, известных в Японии как kei-кары, долгие годы оставался практически закрытым для иностранных производителей. Эти машины ценятся за доступную цену, экономичность и удобство передвижения по узким городским улицам. Теперь китайский автогигант BYD решил бросить вызов местным брендам, выпустив свою первую модель в этом популярном классе. BYD вывела на рынок новый электромобиль Racco - свою первую модель в сегменте компактных малолитражных автомобилей. Компания называет новинку "первым в мире легким электромобилем на платформе SDV (Software Defined Vehicle)", а стартовая цена составляет всего около 13 000 долларов. Новый BYD Racco был создан специально для японского рынка, где традиционно доминируют местные производители, в частности Honda, Suzuki и Nissan. Kei-кары остаются самым популярным типом автомобилей в Японии благодаря доступной цене, экономичности и компактным размерам. Покупателям предлагаются две основные версии - Racco 200 и Racco 300. Новинка доступна в трех комплектациях: Base, Plus и Premium. Racco 200 оснащен литий-железо-фосфатной (LFP) батареей емкостью 22,4 кВтч. По циклу WLTC запас хода составляет до 210 км. Версии 300 Plus и Premium получили аккумулятор большей емкости - 35,84 кВтч, что обеспечивает до 320 км пробега. По словам BYD, это первый электрический kei-кар в Японии, предлагающий запас хода свыше 300 км. Одной из главных особенностей Racco стала архитектура SDV. Для модели разработали новое шасси, кузов и силовую установку. Такой подход позволяет обновлять программное обеспечение автомобиля так же, как это происходит со смартфонами, добавляя новые функции без изменения аппаратной части. Интерьер выполнен в соответствии с дизайнерской концепцией Ocean Aesthetics. Внутри установлен 10,1-дюймовый "плавающий" дисплей мультимедийной системы и отдельная компактная цифровая приборная панель. Руководитель направления разработки легковых автомобилей BYD Ян Буи отметил, что модель получила фирменную конструкцию кузова Super Tall x Sliding Door с высоким салоном и сдвижными дверями. По его словам, такой формат хорошо подходит семьям с детьми, супружеским парам и молодым семьям. По габаритам новинка практически соответствует самому популярному автомобилю страны - Honda N-Box. Длина Racco составляет 3395 мм, ширина - 1475 мм, высота - 1800 мм. Базовая модель BYD Racco стоит в Японии от 2 145 000 иен (примерно 13 000 долларов). Несмотря на то, что Honda N-Box предлагается по более низкой цене - 1 739 100 иен (около 10 500 долларов), BYD отмечает, что покупатели Racco могут воспользоваться государственной субсидией в размере 150 000 иен (примерно 900 долларов). Благодаря этому фактическая стартовая стоимость электромобиля снижается до 1 995 000 иен (около 12 200 долларов). Кроме того, компания предлагает лизинг от 19 300 иен (примерно 115 долларов) в месяц. Новый электромобиль также выглядит конкурентоспособным на фоне Nissan Sakura - самого популярного электромобиля Японии. Sakura стоит от 2 448 600 иен (около 15 000 долларов) и обеспечивает запас хода всего до 180 км, тогда как Racco предлагает до 320 км в зависимости от модификации. Сочетание большего запаса хода, современного программного обеспечения и относительно доступной цены после субсидии делает модель заметным игроком в сегменте.

Другие интересные новости:

▪ AMD представит восьмиядерный процессор FX-8140 с TDP 95 Вт

▪ Плата Arduino 101

▪ Эффективный способ добычи водорода из морской воды

▪ Предсказание цунами

▪ Открыто новое экзотическое состояние материи

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Освещение. Подборка статей

▪ статья Власть земли. Крылатое выражение

▪ статья Сколько разновидностей кузнечиков употребляли в пищу на Ближнем Востоке в библейские времена? Подробный ответ

▪ статья Заправщик на автомобильной газозаправочной станции. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Простой программатор микроконтроллеров. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Приемник в мыльнице. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026