مشاريع علمية حول قوس قزح

قوس قزح هو القوس متعدد الألوان المحبوب الذي نراه أحيانًا في السماء بعد الاستحمام الشمسي. يتشكل قوس قزح نتيجة للضوء المنعكس والمنكسر في قطرات الماء في الغلاف الجوي. مشاريع علمية بسيطة والتجارب تساعد الطلاب على فهم هذه الظاهرة المسؤولة عن طيف الألوان لدينا.

تتشكل أقواس قزح نتيجة انحناء الضوء أثناء مرورها عبر شيء ما. لتوضيح انحناء الضوء ، ستحتاج إلى قلم رصاص وكوب من الماء. ضع قلم الرصاص في كوب من الماء ، لكن لا تغمره بالكامل. تريد جزء منه يخرج من الماء. انظر إلى الماء من أعلى الكوب مباشرةً ، ثم انظر من خلال جانب الكوب ، واحرص على ملاحظة الطريقة التي يبدو أن شكل القلم يتغير ويتحرك فيها. يحدث هذا بسبب انثناء الضوء الذي يمر عبر الزجاج والماء. يضرب عينيك من زوايا مختلفة ويسبب تشوهًا بصريًا. ستلاحظ أيضًا أن جزء القلم الرصاص في الماء مكبّر. سيبدو القلم أكبر كلما زاد حجم الماء بينك وبين القلم الرصاص. حاول توضيح ذلك بأوعية زجاجية مختلفة الأحجام.

على الرغم من أننا غالبًا ما نفكر في الضوء على أنه "أبيض" ، إلا أنه يتكون في الواقع من العديد من الألوان. يكسر هذا المشروع الضوء إلى سبعة ألوان مختلفة نراها في قوس قزح. ستحتاج إلى كوب ماء صافٍ ، ورقتين من الورق الأبيض ، وكرسي ، ومصباح يدوي. املأ الزجاج أكثر بقليل من النصف. ضعه على حافة الكرسي بحيث يستقر مع نصف الجزء السفلي من الزجاج على الكرسي ونصفه بعيدًا. ضع الأوراق بجانب بعضها على الأرض تحت الزجاج. سلط المصباح من خلال الزجاج عند مستوى الماء ، موجهًا الشعاع نحو الورق. ستلاحظ ظهور نمط قوس قزح على الورقة البيضاء. عندما يصطدم الضوء بالزجاج ، فإنه ينحني قليلاً ، محطمًا الضوء إلى ألوان لأن كل لون ينحني بزاوية مختلفة. لقد قمت للتو بإنشاء نوع من المنشور. بنفس الطريقة التي ينكسر بها المنشور الضوء ، تعمل قطرات المطر أيضًا على ثني الضوء لإنشاء أقواس قزح التي نراها في السماء.

يمكنك إنشاء قوس قزح بنفس طريقة قطرات المطر. اخرج في يوم مشمس. قف مع الشمس خلفك حتى تتمكن من رؤية ظلك أمامك. أدر فوهة خرطوم حديقتك إلى الإعداد الذي يصنع رذاذًا ناعمًا. لف الخرطوم قليلاً ؛ أنت تحاول إيجاد الزاوية المناسبة لتضرب الشمس الماء. عندما يحدث ذلك ، يجب أن يظهر قوس قزح فوق الماء. الضوء الذي يمر عبر الماء ينكسر (ينحني) ويفصل الضوء إلى ألوان مرئية.

أقواس قزح التي نراها في السماء هي في الواقع دوائر كاملة ، لكن لا يمكننا رؤية سوى جزء منها. يمكنك قياس نصف القطر الزاوي لقوس قزح. عندما ترى قوس قزح في السماء ، اذهب للخارج وقم بتثبيت بطاقة فهرسة على شجرة ، وتأكد من أن الدبوس كبير بما يكفي لإسقاطه من الشجرة. اقلب البطاقة بحيث تشير الحافة العلوية إلى أعلى قوس قزح. لاحظ ظل الدبوس. ارسم خطًا مستقيمًا يمر عبر الجزء العلوي من البطاقة ويلامس الجزء السفلي من ظل الدبوس. قم بقياس الزاوية التي تم إنشاؤها باستخدام الخط المرسوم وخط الجزء العلوي من البطاقة. يجب أن تكون الزاوية 42 درجة. هذه هي المسافة الزاوية لقوس قزح إلى النقطة المعاكسة للشمس ، أو النقطة المقابلة تمامًا للشمس. في الأوقات التي تصادف أن تكون الشمس فيها فوق الأفق بأكثر من 42 درجة ، لن ترى قوس قزح. ومع ذلك ، إذا كنت تقف على تل ، فقد تتمكن من رؤية المزيد من الدائرة. في بعض الأحيان ، يمكن لركاب الطائرة مراقبة دائرة كاملة.