Цель исследования: определить, какая существует связь между дождём, солнцем и появлением радуги, можно ли получить радугу в домашних условиях. Объект исследования: природное явление РАДУГА. Предмет исследования: происхождение радуги. Проблема исследования: как создать радугу в домашних условиях; как появляется радуга и почему она разноцветная; как создать белый цвет из цветных составляющих.
Повторить опыт Ньютона может каждый школьник. Повторил этот опыт и я, но с искусственным источником света. Наблюдение разложения света в спектр при прохождении его сквозь призму мы наблюдали дома, используя призму и проектор. Для этого мы поймали призмой белый луч и получили изображение радуги на стене. Свет, который казался белым, играл на стене всеми цветами радуги. Так мы проникли в тайну луча, в которую более 300 лет назад проник знаменитый английский учёный.
КАК ПОЯВЛЯЕТСЯ РАДУГА? Во время дождя в воздухе находится огромное количество водяных капель. Каждая капелька выполняет роль крохотной призмы, а поскольку их очень много, то и радуга получается в полнеба. Вот кто оказывается строит разноцветные ворота в небе быстро и красиво! Луч солнца и дождевые капли. Все радуги это солнечный свет, который проходит через дождевые капли, как сквозь призмы, преломляется и отражается на противоположной стороне неба.
ОПЫТ «СОЗДАНИЕ РАДУГИ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ» Чтобы убедиться в том, что белый цвет состоит из семи цветов и радугу можно получить искусственным путём, мы провели опыт. Нам понадобился: фонарик, ёмкость для воды, плоское зеркало, белый картон и вода. Ход опыта: Наполнили лоток водой Поставили зеркало с наклоном. Направили свет фонарика на погружённую в воду часть зеркала. Чтобы поймать отражённые (или преломлённые) лучи, поставили картон перед зеркалом.
В РЕЗУЛЬТАТЕ НА КАРТОНКЕ ПОЯВИЛОСЬ ОТРАЖЕНИЕ ВСЕХ ЦВЕТОВ РАДУГИ, МЫ СМОГЛИ ПОЛУЧИТЬ РАДУГУ В «ДОМАШНИХ» УСЛОВИЯХ. Вывод: пучок света, отражённый зеркалом на выходе из воды, преломляется. Цвета, составляющие белый цвет, имеют разные углы преломления, поэтому они падают в разные точки и становятся видимыми.
ОПЫТ «КАК ПОЛУЧИТЬ БЕЛЫЙ ЦВЕТ ИЗ ЦВЕТНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ?» Точно так же как, мы разложили белый цвет на составляющие, можно из цветных составляющих получить обратно белый цвет. Если с одной стороны призмы разместить семь цветных источников света под соответствующими углами, на выходе из нее мы получим луч белого цвета.
Самостоятельно проделать такой опыт трудно, но есть другой способ. Если взять белый круг и раскрасить его в семь цветов радуги, а потом насадить этот круг на ось. И начать быстро его вращать, место цветного круга, мы увидим белый. Это происходит из-за инерционности человеческого зрения. Глаз не может на быстро вращающемся круге видеть каждый цвет по отдельности и для него все они сливаются в один белый цвет.
ЗАКЛЮЧЕНИЕЗАКЛЮЧЕНИЕ В результате проделанной работы мы убедились, что призма умеет превращать белый луч в семицветный, радужный. Выяснили, что капли дождя и кристаллы льда могут разделить белый цвет на семь цветов, поэтому наблюдать радугу можно и осенью, и летом, и весной, и зимой. Но есть условия, при которых такое удивительное явление природы можно увидеть. Мы познакомились со способами получения радуги в «домашних условиях», создание белого цвета из цветных составляющих.
ЛИТЕРАТУРА 1. Белкин И. К. Что такое радуга? – «Квант»1984 г. 2. Булат В. Л. Оптические явления в природе. М.: Просвещение, 1974 г. 3. Гегузин Я. Е. «Кто творит радугу?» – Квант 1988 г. 4. Майер В. В., Майер Р. В. «Искусственная радуга» – Квант 1988 г. 5. « Я познаю мир». Детская энциклопедия. Физика О.Г. Хинн - М, ООО 6. Брагин А. Обо всем на свете. Серия: Большая детская энциклопедия. Издательство: Аст, Детская энциклопедия "Я ПОЗНАЮ МИР". АСТ – ЛТД» 1998
Однажды ваш ребенок пришел в восторг от увиденной радуги? Она была словно проявленное волшебство! Но догадывается ли он о том, что может сделать радугу сам прямо у себя дома? Проведя этот веселый и красочный эксперимент, ребенок будет приятно удивлен тем, как легко и просто творить подобное волшебство. Достаточно использовать лишь несколько обычных бытовых предметов… и природа этого красочного атмосферного явления станет ему ближе и понятнее.
Что вам для этого понадобится:
- стакан воды (примерно на три четверти полный);
- белая бумага;
- солнечный день.
Порядок действий:
1. Наполните стакан водой примерно на три четверти и возьмите лист белой бумаги.
2. Затем попросите ребенка поднести их к окну. Можно также пойти в другое место, где тоже есть солнечный свет.
4. Обратите внимание ребенка на то, как солнечный свет проходит через стакан воды, преломляется (изгибается) и образует разноцветное изображение на листе бумаги. Ну как? Получилось?
5. А теперь предложите ребенку продолжить эксперимент. Пусть он попробует держать стакан воды на разных расстояниях от бумаги и под разными углами к ней. Какие получились результаты? Эффект изменился?
Что происходит?
И хоть обычно мы видим радугу в небе в виде цветной дуги, она может образовываться и в других местах. Возможно, вам приходилось видеть радугу в фонтане или в дымке водопада. А, выполнив этот эксперимент, вам удалось получить собственную маленькую радугу прямо у себя дома.
Радуга образуется, так как солнечный свет преломляется (изгибается), проходя через капли дождя. То же самое случается, когда солнечный свет проходит через стакан воды. Он преломляется, разделяясь на красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый цвета. Эти цвета называются цветами спектра.
Самое интересное в том, что когда луч света только стремился к стакану с водой и все цвета спектра были собраны вместе, луч был белым. И только лишь проходя через прозрачную преграду (капли воды или стекло), он из белого распался на семь разных цветов.
Но почему же он распался? А все потому, что свет состоит из разных по длине электромагнитных волн. Самые короткие волны имеют красный цвет, у них меньше всего энергии и поэтому они преломляются меньше. А вот самые длинные волны – фиолетовые, соответственно, у них много энергии и преломляются они больше. Можно заметить, что эти цвета, как правило, находятся по разным краям радуги. Остальные цвета имеют промежуточное значение длины волны и располагаются посередине.
Пройдет дождик и вот уже на небе появилась красавица радуга. А еще радугу можно увидеть над фонтаном, около поливальной машины, а если постараться и запастись необходимыми принадлежностями, то радугу можно сделать самому дома!
Очень хорошо помню, когда в детстве ходила на кружок рисования, нам приносили треугольную стеклянную призму и показывали волшебное превращение луча света. Белый луч света, проходя сквозь грани призмы, распадается на все цвета радуги. У нас дома пока нет треугольной стеклянной призмы, поэтому для производства маленьких радуг используем сережки с камешками и хрустальные подвески от люстры.
Есть еще один очень простой предмет, который поможет сделать радугу дома на стене. Не верите? Проверьте!
Разложение белого света в спектр с помощью диска
Возьмите:
- старые CD -диски,
- белую бумагу,
- фонарик,
- хорошо бы, если будет солнечный день.
С радугой мы играли долго, вот и солнышко спряталось за тучку, тогда пригодился фонарик. Только от фонарика радуга получилась менее яркая.
В начале я писала о том, что луч света, проходя через треугольную призму, распадается на семь цветов радуги. Зеркальная поверхность диска изготовлена из пластика, на которой расположены многочисленные бороздки. Эти бороздки действуют, как множество маленьких призм, помещенных по кругу. Поэтому, когда свет попадает на диск, образуется радуга.
Иногда радуга образуется совершенно случайно, а бывает, что нужны приспособления для ее получения. Однажды я пила чай, а лучик света, пробравшись в стакан, превратился в яркую радугу на стене. Но случилось такое только один раз:scratch: Был еще случай, когда мы изучали преломление луча света в воде, то радуга образовалась с помощью прозрачной тарелки, наполненной водой .
Если Вы вместе с ребенком займетесь изучением радуги, то не забудьте добавить к уроку загадки про это замечательное природное явление.
Раскрасить мир вокруг яркими красками — вам вполне по силам. Сегодня мы рассказали вам как сделать радугу дома и подарить детям массу положительных эмоций. Теперь в каждой вашей комнате могут красоваться семь цветов радуги. Поиграли со светом? Пора перевернуть страницу и продолжить увлекательное путешествие в мир науки. У меня для вас ПОДАРОК . Сборник занимательных опытов со звуком. Пусть наука будет для вас не только яркой, но и звонкой. До скорой встречи на страницах Веселой науки.
Удачных экспериментов! Наука — это весело!
В этом уроке мы научим вас, как просто добавить на фотографию радугу, а при желании - даже двойную! В Photoshop есть готовый радужный градиент. Мы расскажем, где его найти и как загрузить, как обратить цвета градиента, и что потребуется для создания правдоподобной двойной радуги. Естественно, как и в большинстве случаев, необходимо подобрать фотографию, где этот спецэффект будет смотреться уместно. Если вы найдете пейзаж, снятый после бури, - еще лучше! Мы будем объяснять на примере Photoshop CS5, но для данного урока подойдет любая свежая версия программы.
Вот с чего мы начнем:
А вот как будет выглядеть эта же фотография с двойной радугой:
Давайте начнем!
Шаг 1: Добавим чистый слой Blank Layer
Открыв фотографию, в панели слоев Photoshop мы видим, что на данный момент у нас всего один слой - Background L ayer, в котором и находится наш снимок:
Фото находится в слое Background L ayer
Первым делом нам надо создать над ним чистый слой. Для этого нажимаем на иконку New Layer в нижней части панели слоев:
Нажимаем на иконку New Layer
Photoshop над оригинальным слоем Background L ayer добавляет новый чистый слой Layer 1 . После двойного щелчка мыши по имени слоя можно его поменять; давайте назовем его Rainbow, поскольку именно здесь мы будем создавать радугу. Нажмите Enter (Win) / Return (Mac), чтобы ввести новое имя:
Назовем новый слой Rainbow
Шаг 2: Выбираем градиент с радугой
Как мы уже сказали, в Photoshop есть готовый радужный градиент. Но чтобы он стал доступен, его надо загрузить вручную. Для этого выберите Gradient Tool в панели инструментов:
Выбираем инструмент Gradient Tool
Затем в опциях, расположенных в верхней части экрана, выбираем панель градиентов :
Откроется редактор градиентов Photoshop, представляющий собой несколько рядов с миниатюрами доступных нам градиентов. Изначально радужного градиента там нет, нам потребуется его загрузить. Нажмите на указывающую вправо стрелку , которая находится в правом верхнем углу редактора градиентов:
Появляется дополнительный список. Нас интересует пункт Special Effects . Выбираем его из списка:
Выбираем набор градиентов под названием Special Effects
Photoshop спросит, нужно ли заменить предыдущие градиенты новыми или просто добавить набор Special Effects к уже имеющимся. Нажмите Append , чтобы сохранить старые градиенты. Новые добавятся ниже:
Выбираем Append, чтобы градиенты из списка Special Effects добавились к старым
Из появившегося набора нас интересует Russell’s Rainbow , он самый последний снизу. Если у вас включены подсказки к инструментам Photoshop (они включены по умолчанию, настраивается эта опция в пункте меню Preferences ), то при наведении мыши на миниатюру градиента вы должны увидеть надпись Russell’s Rainbow . Выберите его, щелкнув мышью по этой миниатюре, а потом нажмите OK , чтобы закрыть редактор градиентов:
Выбираем градиент, для чего нажимаем на миниатюру Russell’s Rainbow
Шаг 3: В панели опций выбираем радиальный градиент
Чтобы нарисовать именно дугу, вернитесь в панель опций, расположенную в верхней части экрана, и выберите радиальный градиент :
Шаг 4: Рисуем радугу с помощью инструмента Gradient Tool
Чтобы добавить радугу, нам предстоит растянуть градиент на фотографии. Мы хотим, чтобы наша радуга как будто касалась земли за группой деревьев с левой стороны и поднималась над самым большим деревом справа. Для этого мы поставим курсор мыши почти у самого края в нижнем правом углу, на той же горизонтальной линии, что и нижние деревья слева. Щелкнув там мышью, мы зададим начальную точку градиента и, все еще удерживая кнопку мыши, проведем линию через всю фотографию до точки немного за левой группой деревьев. Если мы будем удерживать при этом клавишу Shift , направление движения будет ограничено, и нарисовать ровную горизонтальную линию будет проще:
Когда вы отпустите клавишу мыши, Photoshop нарисует радугу. Пока она не особо похожа на настоящую, но это всего лишь начало:
Шаг 5: Поменяем режим смешивания слоя с радугой на Screen
В списке режимов смешивания , который находится в левом верхнем углу панели слоев (он представляет собой выпадающее меню, где по умолчанию установлен вариант Normal ), выберите Screen :
Меняем режим смешивания слоя с радугой на Screen
Теперь радуга на фотографии стала смотреться органичнее:
Радуга после изменения режима смешивания слоев на Screen
Шаг 6: Применяем фильтр Gaussian Blur
Сделаем радугу еще более реалистичной, сгладив переход между цветами. В меню в верхней части экрана выберите Filter , затем Blur , затем Gaussian Blur :
Откройте Filter > Blur > Gaussian Blur
Photoshop откроет диалоговое окно Gaussian Blur . Сдвигаем вправо ползунок Radius , расположенный в нижней части диалогового окна, и цвета радуги станут более размытыми. Не забывайте оценивать происходящие с фотографией изменения. Продолжайте сдвигать ползунок, пока переход между цветами радуги не станет мягким и естественным. Показатель Radius во многом будет зависеть от размера и разрешения вашего снимка. В нашем случае подходит значение 50 pixels . Закончив, нажмите OK, и диалоговое окно закроется:
Сдвигая ползунок Radius , делаем переход между цветами радуги мягче
Вот как выглядит наше фото после применения фильтра Gaussian Blur:
С фильтром Gaussian Blur радуга больше похожа на настоящую
Шаг 7: Добавляем маску слоя
Нажмите на иконку Layer Mask в нижней части панели слоев:
Нажимаем на иконку Layer Mask
С фотографией пока ничего не произошло, но Photoshop добавил миниатюру маски слоя справа от основной миниатюры слоя Rainbow. Если посмотреть пристально, вы заметите белый контур вокруг миниатюры маски. Это говорит о том, что в настоящий момент активна маска, а не сам слой:
Шаг 8: Выбираем градиент от черного к белому
Когда выбран инструмент Gradient Tool, щелчком правой кнопки мыши (Win) / щелчком с удержанием клавиши Control (Mac) в окне документа сразу же открывается панель пресетов для градиентов, та же самая, которую мы только что видели в диалоговом окне редактора градиентов. Выбираем градиент Black to White gradient , щелкнув по его миниатюре (верхний ряд, третий слева). Потом нажмите Enter (Win) / Return (Mac), и список градиентов закроется:
Нажимаем на миниатюру градиента от черного к белому
Шаг 9: В панели опций выбираем линейный градиент
Вернитесь в панель опций и на этот раз выберите Linear Gradient :
Нажимаем на иконку градиента Linear
Шаг 10: Растягиваем градиент от черного к белому по маске слоя
Чем дальше от земли, тем ярче кажется настоящая радуга, так что и мы создадим такое же ощущение, растянув градиент от черного к белому от основания радуги (там, где она должна касаться земли) до самого верха. При выбранном инструменте Gradient Tool мы подведем курсор к нижней границе левой группы деревьев и нажмем кнопку мыши. Потом, не отпуская ее, нажмем Shift и проведем вертикальную линию до верха. Удерживая Shift, проще рисовать строго вертикальную линию:
Растягиваем градиент от черного к белому от основания радуги до верхней границы кадра
Когда вы отпустите клавишу мыши, Photoshop растянет градиент от черного к белому . Поскольку мы работаем с маской слоя, а не с ним самим, на фотографии мы градиента не увидим. Но теперь создалось ощущение, что радуга начинается не снизу, а от деревьев, и чем ближе к небу, тем ярче она становится:
Шаг 11: Создадим копию слоя с радугой, чтобы увеличить ее яркость
Чтобы сделать радугу ярче, просто нажмите Ctrl + J (Win) / Command + J (Mac), и появится дубликат слоя. Если теперь вам кажется, что она стала слишком яркой, чуть-чуть приглушите ее, снизив непрозрачность дубликата. Эта опция, Opacity , находится прямо напротив опции Blend Mode в верхней части панели слоев. Мы снизим ее до 70 %:
Нажимаем Ctrl + J (Win) / Command + J (Mac), чтобы создать копию слоя с радугой, и при необходимости снижаем непрозрачность дубликата
Вот что получилось у нас после создания копии слоя и снижения его непрозрачности:
Шаг 12: Объединим два слоя с радугой
Давайте наведем порядок в панели слоев, объединив два слоя с радугой. Если сгруппировать взаимосвязанные слои, ориентироваться в панели слоев будет проще. Выберите верхний слой и, удерживая Shift , нажмите на второй слой с радугой Rainbow, который находится чуть ниже, чтобы выделить оба сразу. Вы увидите, что теперь оба они подсвечены синим:
Открываем в верхнем меню Layer и выбираем Group Layers :
Открываем Layer > Group Layers
Photoshop объединит два выбранных слоя. В панели слоев они получат название Group 1. По умолчанию группа закрыта, мы не видим слои, которые она в себя включает, пока нас это устраивает:
Теперь оба слоя, содержащие радугу, находятся в группе Group 1
Шаг 13: Добавим чистый слой Blank Layer
У нас есть первая радуга. Давайте теперь добавим вторую, чтобы она стала двойной! Для начала создадим еще один слой, нажав на иконку New Layer в нижней части панели слоев:
В панели слоев он появится над сгруппированными слоями. После двойного щелчка по имени слоя переименуйте его в Second rainbow, затем нажмите Enter (Win) / Return (Mac), чтобы сохранить это название:
Назовем новый слой Second rainbow
Шаг 14: Снова выбираем градиент Rainbow Gradient
Затем в опциях, расположенных в верхней части экрана, опять открываем панель градиентов :
В данный момент выбран градиент от черного к белому
Когда откроется редактор градиентов, снова выберите Russell’s Rainbow , то есть радугу, но пока редактор градиентов не закрывайте. Надо сделать кое-какие изменения:
Снова выбираем градиент Russell’s Rainbow
Шаг 15: Меняем порядок цветов градиента
На настоящей двойной радуге цвета всегда следуют в противоположном порядке, а это значит, что и нам нужно поменять цвета в нашем градиенте. Если редактор градиента еще открыт, непосредственно под панелью предварительного просмотра вы найдете синий ползунок ; сдвигайте его влево. Потом сделайте то же самое с зеленым и желтым ползунками . Не важно, насколько далеко влево их сдвигать, главное, чтобы между ними оставалось какое-то расстояние. Просто следите, чтобы они не слипались. А красный оставьте на месте:
Теперь нажмите на красный ползунок и введите в поле Location значение 82 % . После этого красный ползунок встанет туда, где изначально был синий:
Выбрав красный ползунок, в поле Location вводим значение 82%
Потом нажимаем на желтый и задаем значение Location 85% . Желтый становится на место зеленого:
Выбрав желтый ползунок, в поле Location вводим значение 85%
Нажав на зеленый , в поле Location введите 88% , и он переместится на место желтого:
Выбрав зеленый ползунок, в поле Location вводим значение 88%
И наконец выбираем синий ползунок и меняем значение в поле Location на 92% , ставя его, таким образом, туда, где раньше был красный:
Выбрав синий ползунок, в поле Location вводим значение 92%
Непосредственно над панелью предварительного просмотра градиентов находятся и другие ползунки: белый, черный и разные оттенки серого. От них зависит, насколько цвета проступают через градиент (непрозрачны). Нажмите на светло-серый ползунок (второй слева) и смените значение Opacity с 20 на 0% . Затем нажмите OK, и редактор градиентов закроется:
Выбрав светло-серый ползунок, задаем значение его непрозрачности Opacity 0%
Шаг 16: Растягиваем еще один радужный градиент
Обратив цвета градиента, мы готовы перейти к созданию второй радуги. Сначала мы временно скроем из вида первую радугу, нажав на иконку visibility (глаз) на панели слоев:
Иконка visibility делает слои или группы слоев видимыми или невидимыми
Потом растянем градиент радуги, как и в шаге 4. Для этого надо выбрать в панели опций радиальный градиент , чтобы у нас получилась дуга:
Снова выбираем опцию Radial Gradient
Затем, нажав на кнопку, мы проведем линию через те же точки, что и в первый раз:
Когда мы отпускаем кнопку мыши, Photoshop рисует градиент. Он сильно похож на первый, только на этот раз цвета следуют в другом порядке:
Шаг 17: Меняем режим смешивания слоев на Screen
Как и с первой радугой, меняем режим смешивания с Normal на Screen :
Меняем режим смешивания слоев на Screen
Теперь цвета радуги на фотографии стали смотреться органичнее:
Режим смешивания для второй радуги - Screen
Шаг 18: Применяем фильтр Gaussian Blur
Поскольку в последний раз мы работали именно с фильтром Gaussian Blur , теперь мы можем быстро применить его с теми же настройками, нажав Ctrl + F (Win) / Command + F (Mac). Как и в прошлый раз, переход между цветами радуги становится более мягким и естественным:
Шаг 19: Копируем маску слоя на слой со второй радугой
Теперь нам необходимо добавить маску слоя и снова провести линейный градиент от черного к белому , чтобы скрыть нижнюю часть радуги, начиная с того уровня, где она касается земли, а яркость при этом должна увеличиваться по мере набора высоты. То же самое мы делали с первой радугой в шагах 7-10. Но зачем мучиться повторно, если можно просто скопировать уже имеющуюся маску на слой со второй радугой! В первую очередь надо открыть группу слоев, нажав на треугольничек слева от названия группы:
Развернув группу, вы видите два слоя с первой радугой. Теперь, удерживая Alt (Win) / Option (Mac), нажмите на миниатюру маски слоя Rainbow copy и перетащите ее на слой со второй радугой:
Удерживая Alt (Win) / Option (Mac), перетаскиваем миниатюру маски слоя на верхний слой
Когда увидите выделение вокруг слоя S econd R ainbow (это показано на предыдущем скриншоте), отпустите кнопку мыши. Photoshop скопирует маску слоя на слой со второй радугой:
Взглянув в окно документа, вы увидите, что вторая радуга, доходя до деревьев, становится едва заметной, как и первая:
Шаг 20: Поставим вторую радугу на место
Теперь осталось лишь правильно расположить вторую радугу. В панели инструментов Photoshop выбираем Move Tool или же нажимаем V на клавиатуре:
Выбираем инструмент Move Tool
Прежде чем что-либо двигать, необходимо снова «включить» первую радугу, для чего потребуется щелчок по иконке visibility в панели слоев:
Когда обе радуги будут видны, мы с помощью инструмента Move Tool щелкаем мышью по кадру, и, удерживая кнопку, перемещаем вторую радугу. Мы сдвинем ее влево так, что останется виден лишь небольшой участок в левом верхнем углу:
С помощью инструмента Move Tool перемещаем вторую радугу
Шаг 21: Понижаем непрозрачность слоя Second Rainbow
И под конец, поскольку мы не хотим, чтобы вторая радуга была такой же яркой, как и первая, мы снизим непрозрачность слоя (в верхней части панели слоев) до 70 %:
Понижаем непрозрачность слоя Second Rainbow
И все, готово! Вот как выглядит наша созданная в Photoshop двойная радуга после снижения непрозрачности слоя: