פרויקטים מדעיים אודות קשתות

קשת היא הקשת הרב-צבעונית האהובה ביותר שאנו רואים לפעמים בשמיים לאחר מקלחת שמש. קשת נוצרת כתוצאה מאור מוחזר ונשבר בטיפות מים באטמוספירה. פרויקטים מדעיים פשוטים וניסויים עוזרים לתלמידים להבין תופעה זו האחראית על ספקטרום הצבעים שלנו.

קשתות קשת נוצרות כתוצאה מכיפוף קל כשהוא עובר דרך משהו. כדי להמחיש את כיפוף האור תצטרך עיפרון וכוס מים. שים את העיפרון בכוס מים, אך אל תטבול אותו לחלוטין. אתה רוצה שחלק ממנו ייצא מהמים. הבט למטה ישירות מעל הזכוכית אל המים, ואז הסתכל דרך הצד של הזכוכית, תוך הקפדה לשים לב לאופן בו נראה כי צורת העיפרון משתנה ומשתנה. זה קורה כי האור שעובר דרך הזכוכית והמים מכופף. זה פוגע בעינייך בזוויות שונות וגורם לעיוות ראייה. תוכלו גם להבחין שחלק העיפרון במים מוגדל. העיפרון ייראה גדול יותר ככל שנפח המים בינך לבין העיפרון יגדל. נסה להמחיש זאת בעזרת כלי זכוכית בגודל שונה.

למרות שלעתים קרובות אנו רואים באור "לבן", הוא מורכב למעשה מצבעים רבים. פרויקט זה פורץ אור לשבעת הצבעים השונים שאנו רואים בקשת. תזדקק לכוס מים שקופה, שני גיליונות נייר לבן, כיסא ופנס. מלא את הכוס מעט יותר ממחצית. הציבו אותו על קצה הכיסא כך שהוא יונח עם מחצית התחתית של הכוס על הכיסא, ומחוצה לו. הניחו את גיליונות הנייר זה ליד זה על הרצפה מתחת לזכוכית. הברק את הפנס דרך הזכוכית בגובה המים והפנה את הקורה לכיוון הנייר. תבחין כי דפוס קשת מופיע על הנייר הלבן. כאשר האור פוגע בזכוכית, הוא מתכופף מעט, ושובר את האור לצבעים מכיוון שכל צבע מתכופף בזווית אחרת. יצרת זה עתה סוג של מנסרה. באותו אופן פריזמה שוברת אור, טיפות גשם מכופפות גם את האור ליצירת קשתות הגשם שאנו רואים בשמיים.

אתה יכול ליצור קשת באותו אופן כמו טיפות גשם. צאו החוצה ביום שטוף שמש. עמדו עם השמש מאחוריכם כדי שתוכלו לראות את הצל שלכם מולכם. הפוך את זרבובית צינור הגינה שלך להגדרה שעושה ערפל או ריסוס עדין. סובב מעט את הצינור; אתה מנסה למצוא בדיוק את הזווית המתאימה לשמש שתכה במים. כשזה קורה, קשת צריכה להופיע מעל המים. האור העובר במים נשבר (מכופף) ומפריד בין האור לצבעים גלויים.

קשתות הקשת שאנו רואים בשמיים הם למעשה מעגלים מלאים, אך אנו יכולים לראות רק חלק מהם. אתה יכול למדוד את הרדיוס הזוויתי של קשת. כשרואים קשת בשמיים, צאו החוצה והצמידו כרטיס אינדקס לעץ, וודאו שהסיכה גדולה מספיק כדי להקרין מהעץ. סובב את הכרטיס כך שהקצה העליון שלו יצביע לראש הקשת. שימו לב לצל הסיכה. צייר קו ישר שעובר בחלק העליון של הכרטיס ונוגע בתחתית הצל של הסיכה. מדוד את הזווית שנוצרה בעזרת הקו המצויר שלך וקו החלק העליון של הכרטיס. הזווית צריכה להיות 42 מעלות. זהו המרחק הזוויתי של הקשת לנקודה האנטי-סולרית, או הנקודה בדיוק מול השמש. בתקופות בהן השמש במקרה יותר מ- 42 מעלות מעל האופק, לא תראה קשת. עם זאת, אם אתה עומד על גבעה, ייתכן שתוכל לראות יותר מעגל. לעיתים, נוסעי המטוס יכולים לצפות במעגל מלא.