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:

▪ Равновесие вилок

▪ Вертящаяся спираль

▪ Перископ

 Рекомендуем интересные опыты по химии:

▪ Индикаторы из соков и компотов

▪ Ингибиторы из растений

▪ Сахар (сахароза) превращается в глюкозу и фруктозу

Смотрите другие статьи раздела Занимательные опыты дома.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Генератор бесконечной энергии на основе графена 16.10.2020 Группа физиков из Университета в Арканзасе разработала электросхему, способную преобразовывать тепловые колебания графена в электрический ток. Исследования доказывают теорию, разработанную три года назад, о том, что свободный графен - один слой атомов углерода - изгибается и колеблется таким образом, что можно использовать энергию этих колебаний. Идея получения энергии из графена весьма спорна, поскольку она опровергает хорошо известное утверждение Ричарда Фейнмана о том, что тепловое движение атомов (известное, как Броуновское) не может выполнять полезную работу. Ученые обнаружили, что при комнатной температуре тепловое движение графена фактически вызывает переменный ток в цепи, что казалось невозможным. В 1950х годах физик Леон Бриллюэн опубликовал знаменательную статью, опровергающую тот факт, что добавление одного диода к цепи позволит использовать энергию броуновского движения. Зная это, группа ученых создали цепь с двумя диодами, преобразующими переменный ток в постоянный. Диоды расположены противоположно друг другу, ток может протекать в обе стороны. Такой импульсный постоянный ток может выполнять полезную работу. Исследователи использовали относительно новую область физики - стохастическую термодинамику, чтобы доказать, что диоды повышают мощность всей цепи. Графен и электросхема вступают в симбиотические связи. Хотя температурные колебания производят полезную работу, графен и электросхема находятся при одинаковой температуре и теплообмен между ними не происходит. Разработанное устройство увеличивает количество получаемой мощности, а относительно медленное движение графена индуцирует ток в цепи на низких частотах, что важно с точки зрение технологических перспектив.

Другие интересные новости:

▪ Электромагнитное предсказание землетрясений

▪ Электрогенетический инсулин

▪ barebone-система GIGABYTE GB-BNi5G4-1050Ti

▪ Перспективы пластиковых твердых электролитов для автомобильных аккумуляторов

▪ HBA-плата HighPoint Rocket 750 подключает до 40 SATA 3.0 HD

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Стабилизаторы напряжения. Подборка статей

▪ статья Томас Грей. Знаменитые афоризмы

▪ статья Сколько животных могут обитать на одном-единственном дереве? Подробный ответ

▪ статья Эльшольция реснитчатая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Радиотелефонный интерфейс для симплексных радиостанций. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Схема, распиновка (распайка) кабеля Nokia 8210/8850 (Mbus). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026