彩虹是一種出現在天空當中的光學現象。彩虹最常在下雨後剛轉天晴時出現。這時空氣內塵埃少而充滿小水滴,天空的一邊因為仍有雨雲而較暗。而觀察者頭上或背後已沒有雲的遮擋而可見陽光,這樣彩虹便會較容易被看到。另一個經常可見到彩虹的地方是瀑布附近。在晴朗的天氣下背對陽光雨過天晴,在空中灑水或噴灑水霧,也可以人工製造彩虹。
那彩虹是怎樣形成的呢?太陽光平時看起來是白色的,而實際上它是由赤橙黃綠藍靛紫七種顏色的光組合而成的。當太陽光在空氣和雨滴的臨界層上被折射,並且在雨滴裏麵經過一次或者兩次反射後,太陽對麵的雨雲上就會出現一道呈現出各種光譜顏色的圓弧——彩虹。
下麵這個實驗就是利用這個道理來製造彩虹的。讓我們一起去觀看美麗的彩虹吧!
探索目標
彩虹的產生
提出假想
彩虹是一種自然現象,是由於陽光射到空氣的水滴裏,發生光的反射和折射,光就會被分解成各種顏色,於是就出現了彩虹。
資料整理
到圖書館或上網查找相關的資料:彩虹,光的折射。
材料準備
一個盆水、一麵鏡子、白色紙片、一小杯水(可以用小塊石頭代替)
安全提示
使用鏡子時要小心,不要打碎了劃破自己的手指。
實驗設計
被鏡子反射回來的白色光在穿過水麵時被折射了。由於組成白色光的各種色光在折射後所形成的角度各不相同,所以,它們會在不同的位置射出水麵,最後投在白紙上,形成一道美麗的“彩虹”。
操作步驟
1 把鏡子和一小杯水放進盆裏。
2 利用小水杯讓鏡子靠在盆邊。
3 讓陽光射到鏡子上,或者打一束光到鏡子上。
4 拿一張白色紙片在水麵上方對著鏡子調整角度,直到彩虹出現在紙片上。
5 如果周圍有天花板或者白色的牆壁,調整鏡子的角度,使彩虹出現在天花板或者白色的牆壁上。
注意事項
這個實驗對實驗環境的光線要求比較嚴格,所以不要在太陽光很強的室外做這個實驗,也不要在昏暗的房間裏做這個實驗。
得出數據
數據分析及討論
1.在做實驗時,你都在什麽地方看到了彩虹?
2.實驗中是什麽折射了太陽光?
3.白色的太陽光實際上是由哪幾種顏色的光組成的?
4.根據這個實驗用自己的話解釋一下彩虹是如何形成的。
發散思維
1.想想還有其他什麽方法來製造彩虹嗎?
2.無論鏡子以什麽角度放在盆底,陽光以什麽角度射入,都會有彩虹形成嗎?為什麽?
3.如果把水換成酒精、汽油或者玻璃,也會有彩虹出現嗎?
4.如果不利用陽光,利用手電筒或是電燈發出來的光,也能看到彩虹嗎?如果可以,你怎樣改進這個實驗?