彩虹是一种出现在天空当中的光学现象。彩虹最常在下雨后刚转天晴时出现。这时空气内尘埃少而充满小水滴,天空的一边因为仍有雨云而较暗。而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光,这样彩虹便会较容易被看到。另一个经常可见到彩虹的地方是瀑布附近。在晴朗的天气下背对阳光雨过天晴,在空中洒水或喷洒水雾,也可以人工制造彩虹。
那彩虹是怎样形成的呢?太阳光平时看起来是白色的,而实际上它是由赤橙黄绿蓝靛紫七种颜色的光组合而成的。当太阳光在空气和雨滴的临界层上被折射,并且在雨滴里面经过一次或者两次反射后,太阳对面的雨云上就会出现一道呈现出各种光谱颜色的圆弧——彩虹。
下面这个实验就是利用这个道理来制造彩虹的。让我们一起去观看美丽的彩虹吧!
探索目标
彩虹的产生
提出假想
彩虹是一种自然现象,是由于阳光射到空气的水滴里,发生光的反射和折射,光就会被分解成各种颜色,于是就出现了彩虹。
资料整理
到图书馆或上网查找相关的资料:彩虹,光的折射。
材料准备
一个盆水、一面镜子、白色纸片、一小杯水(可以用小块石头代替)
安全提示
使用镜子时要小心,不要打碎了划破自己的手指。
实验设计
被镜子反射回来的白色光在穿过水面时被折射了。由于组成白色光的各种色光在折射后所形成的角度各不相同,所以,它们会在不同的位置射出水面,最后投在白纸上,形成一道美丽的“彩虹”。
操作步骤
1 把镜子和一小杯水放进盆里。
2 利用小水杯让镜子靠在盆边。
3 让阳光射到镜子上,或者打一束光到镜子上。
4 拿一张白色纸片在水面上方对着镜子调整角度,直到彩虹出现在纸片上。
5 如果周围有天花板或者白色的墙壁,调整镜子的角度,使彩虹出现在天花板或者白色的墙壁上。
注意事项
这个实验对实验环境的光线要求比较严格,所以不要在太阳光很强的室外做这个实验,也不要在昏暗的房间里做这个实验。
得出数据
数据分析及讨论
1.在做实验时,你都在什么地方看到了彩虹?
2.实验中是什么折射了太阳光?
3.白色的太阳光实际上是由哪几种颜色的光组成的?
4.根据这个实验用自己的话解释一下彩虹是如何形成的。
发散思维
1.想想还有其他什么方法来制造彩虹吗?
2.无论镜子以什么角度放在盆底,阳光以什么角度射入,都会有彩虹形成吗?为什么?
3.如果把水换成酒精、汽油或者玻璃,也会有彩虹出现吗?
4.如果不利用阳光,利用手电筒或是电灯发出来的光,也能看到彩虹吗?如果可以,你怎样改进这个实验?