Tema 3.5 (Fizika 7 kl.)

Vaivorykštė

Naujos sąvokos:

  • vaivórykštė

Vaivorykštė aplinkoje ir tautosakoje

Vaivorykštė – gražus ir spalvingas gamtos reiškinys (3.4.1 pav.). Dažniausiai ją pamatyti galime saulėtą vasaros dieną dulkiant nestipriam lietui. Graži vaivorykštė būna besibaigiančios vasaros, rudens pradžios dienomis, kai dalis dangaus debesuota, o stebėtojas – po giedra dalimi. Saulėtą dieną grožėtis vaivorykšte galima ir prie fontanų, krioklių, net nuosavame kieme veikiant žolės laistymo sistemai. Vaivorykštę galima išvysti ir šviečiant Mėnuliui. Lengviausia ją pamatyti per pilnatį priešingoje Mėnuliui pusėje, kai jis yra žemiau nei 42° virš horizonto. Vaivorykštę galima pamatyti net ir labai šaltą saulėtą žiemos dieną. Ji susidaro Saulės šviesai einant pro mažus ledo kristalus, kurių prisipildęs oras.

Iš tautosakos žinoma, kad vienoms tautoms vaivorykštė priminė milžinišką tiltą, kitoms – dangaus vartus. Áustrijoje, Japònijoje, indėnų gentyse buvo manoma, kad vaivorykštė yra takas, kuriuo sielos keliauja į dangų. Esama mitų, kuriuose teigiama, kad vaivorykštė – tai vandens srautas, iš kurio danguje atsigeria sielos. Didžiojoje Lietuvõs dalyje, ypač Aukštaitijoje, vaivorykštė vadinta laumės juosta. Senovėje įvairių tautų žmonės (lietuviai, latviai, vokiečiai) draudė rodyti pirštu į vaivorykštę, nes tikėjo, kad taip galima prisišaukti nelaimę.

3.4.1 pav.

Vaivorykštės reiškinio samprata

Vaivorykštės reiškinį 1637 m. pirmasis paaiškino prancūzų mokslininkas Renė Dekartas. Vaivórykštė yra optinis reiškinys, atsirandantis Saulės apšviestuose lietaus lašeliuose. Jos susidarymas aiškinamas šviesos išsklaidymo (A), visiškojo vidaus atspindžio (B) ir lūžimo (C) reiškiniu lietaus lašeliuose (3.4.2 pav.). Kiekvienas lietaus lašelis veikia kaip prizmė. Dalis Saulės spindulių, pasiekusių lietaus lašelį, nuo jo atsispindi, o kita dalis lūžta sudarydama spektrą (A) (3.4.2 pav.). Lūždami violetiniai spinduliai užlinksta labiau nei raudoni. Spinduliams pasiekus kitą, priešingą, lietaus lašelio sienelę, įvyksta šviesos visiškasis vidaus atspindys (B), todėl spinduliai pakeičia kryptį ir grįžta priekinės lašelio sienelės link. Čia jie dar kartą lūžta (C) ir išeina iš vandens lašelio į orą. Išeinančių violetinių spindulių sklidimo kryptis su krintančių į lašelį spindulių kryptimi sudaro 40° kampą, raudonų spindulių – 42° kampą (3.4.3 pav.). Šie kraštiniai ir tarp jų esantys spinduliai sudaro vaivorykštę (3.4.3 pav.).

3.4.2 pav.
3.4.3 pav.

Kiekvienam žmogui – sava vaivorykštė

Klaidinga manyti, kad vaivorykštė būna tam tikroje dangaus vietoje. Skirtingo ūgio žmonės ją mato ne tame pačiame aukštyje. Vadinasi, kiekvienas mato savo vaivorykštę. Vaivorykštės vaizdas stebėtojo akyse susiformuoja nuo skirtingų lietaus lašelių (3.4.4 pav.). Violetiniai šviesos spinduliai pasiekia stebėtoją iš 40° kampu virš horizonto kabančių lašelių, o raudoni – iš 42° kampu virš horizonto esančių lašelių (3.4.4 pav.). Kitų vaivorykštės spalvų spinduliai atkeliauja iki stebėtojo iš lietaus lašelių, esančių tarp jau minėtų. Vaivorykštė visada matoma priešingoje stebėtojui pusėje negu Saulė (3.4.5 pav.).

3.4.4 pav.
3.4.5 pav.

Klausimai ir užduotys

  1. Paaiškinkite, kaip susidaro vaivorykštė.
  2. Vaivorykštės negalima matyti vidurdienį. Kodėl?
  3. Gamtoje kartais pavyksta pamatyti dvigubą vaivorykštę. Paieškokite informacijos apie šį reiškinį ir atlikite užduotis.
    1. Palyginkite vaivorykščių ryškumą ir paaiškinkite, kodėl jis skiriasi.
    2. Apibūdinkite spalvų išsidėstymą dviguboje vaivorykštėje.
    3. Paaiškinkite pastebėtus skirtumus.
  4. Skirtingo ūgio žmonės vaivorykštę mato ne tame pačiame aukštyje. Kodėl? Atsakymą papildykite aiškinamuoju brėžiniu (galite pasiremti 3.4.3 paveikslu).
Prašau palaukti