Φυσικά ΣΤ΄ Τάξης
Κεφάλαιο 10ο - Φως
Φυσικά ΣΤ΄  Τάξης
2. Φως και χρώματα
Η ανάλυση του λευκού φωτός διαδραστικά
Ανάλυση φωτός στον ουρανό - Ουράνια τόξα
Κατασκευάστε ένα ολόκληρο ουράνιο τόξο, ανακατεύοντας κόκκινο, πράσινο και μπλε φως.
Αλλάξτε το μήκος κύματος μιας μονοχρωματικής δέσμης ή φιλτράρετε το λευκό φως.
Όταν το λευκό φως του Ήλιου πέσει επάνω σε ένα γυαλί με ακανόνιστο σχήμα, σε μια σαπουνόφουσκα, ακόμη και σε ένα διάφανο πλαστικό στυλό, παρατηρούμε ότι εμφανίζονται διάφορα χρώματα.

Το λευκό φως είναι, λοιπόν, σύνθεση πολλών ακτινοβολιών με διαφορετικά χρώματα.
Πού οφείλονται τα χρώματα του ουράνιου τόξου;
Την ανάλυση του λευκού φωτός παρατήρησε πρώτος ο Νεύτωνας το 1666, ο οποίος γοητευμένος από το φως έκανε διάφορα πειράματα για πολλά χρόνια που τον οδήγησαν σε συμπεράσματα, τα οποία και δημοσίευσε το 1704.
Το λευκό φως αποτελείται από πολλά χρώματα τα οποία, όμως, όταν τα βλέπουμε ανακατεμένα, μας δίνουν την αίσθηση του λευκού.
Το λευκό φως αναλύεται, όταν περάσει υπό κατάλληλη γωνία μέσα από ένα διάφανο υλικό που έχει κατάλληλο σχήμα.
Το φαινόμενο αυτό λέγεται ανάλυση του λευκού φωτός.
Τα υλικά σώματα που χρησιμοποιούνται για την ανάλυση του λευκού φωτός είναι διαφανείς γυάλινες πυραμίδες που ονομάζονται πρίσματα.
(γενικά πρίσματα λέγονται σώματα κατασκευασμένα από διαφανές υλικό, που μπορούν να προκαλέσουν διάθλαση και ανάλυση του φωτός).
Η ανάλυση του φωτός μπορεί επίσης να επιτευχθεί μέσα από πολύτιμους λίθους (διαμάντια), από κρύσταλλα, ακόμα και από σταγόνες νερού.
Το ουράνιο τόξο είναι αποτέλεσμα της διάθλασης και της ανάκλασης του φωτός στα σταγονίδια της βροχής που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα, τα οποία λειτουργούν σαν πρίσματα.
Από τα παραπάνω μπορούμε να καταλάβουμε για το τι χρειάζεται να υπάρχει για να εμφανιστεί ουράνιο τόξο.
Έτσι το ουράνιο τόξο για να εμφανιστεί θα πρέπει:

    • να υπάρχει ηλιοφάνεια την ώρα που σταματά η βροχή ή πέφτουν λίγες ψιχάλες
  • να βρίσκεται ο ήλιος πίσω από τον παρατηρητή
Η λευκή ακτίνα του φωτός (επομένως και το ουράνιο τόξο) αναλύεται σε 7 χρώματα.

Ξεκινώντας στην κορυφή του από το χρώμα με το μεγαλύτερο μήκος κύματος, το κόκκινο, καταλήγει σε αυτό με το μικρότερο, που είναι το μοβ.
Η σειρά των χρωμάτων είναι:
το κόκκινο,
πορτοκαλί,
κίτρινο,
πράσινο,
μπλε
λουλακί (μπλε-μοβ),
και μοβ (ιώδες).
Στην πραγματικότητα η ποικιλία των χρωμάτων επεκτείνεται και πέρα από το μοβ, μόνο που το μάτι δεν μπορεί να τη δει.
Η σειρά των χρωμάτων
Το σχήμα του
Για να εμφανιστεί ένα πλήρες ημικύκλιο (τόξο), θα πρέπει ο ήλιος να βρίσκεται πολύ χαμηλά στον ορίζοντα (χάραμα ή ηλιοβασίλεμα). Όσο πιο ψηλά είναι ο ήλιος στον ουρανό, τόσο μικρότερο το τόξο.
Ανάλυση φωτός με πρίσμα - Προσομοίωση
Ο δίσκος του Νεύτωνα
Εφαρμογή με την οποία μπορούμε να μελετήσουμε
τις συνθήκες εμφάνισης του ουράνιου τόξου.
Βιβλίο Μαθητή
Τετράδιο Εργασιών
Πότε γίνεται έντονο
Η καθαρότητα και τα έντονα χρώματά του εξαρτώνται από το μέγεθος των σταγόνων του νερού. Σταγονίδια βροχής δίνουν ένα αχνό, σχεδόν λευκό ουράνιο τόξο, ενώ μεγάλες, χοντρές σταγόνες προσφέρουν εντυπωσιακό θέαμα.

Ο καθένας βλέπει το δικό του
Ανάλογα με τη θέση του παρατηρητή αλλάζει και το οπτικό αποτέλεσμα του τόξου, αφού αυτό δε βρίσκεται σε μια συγκεκριμένη θέση με αρχή και τέλος και είναι στην ουσία μια ψευδαίσθηση.
του, αλλά και το φως που στεφανώνει έναν ισχυρό άγγελο που κατεβαίνει από τον ουρανό.
Διπλό ή πολλαπλό ουράνιο τόξο
Συμβαίνει όταν το φως διαθλάται και αντανακλάται διπλά ή πολλαπλά από τις σταγόνες του νερού.
Ουράνια τόξα υπό το φως του φεγγαριού;
Ναι, υπάρχουν και ουράνια τόξα που δημιουργούνται υπό το φως του φεγγαριού, αλλά δεν είναι τόσο φωτεινά όσο τα ηλιακά. Είναι σπανιότατα και αναφέρονται από την αρχαιοελληνική εποχή.
Δες το και στον κήπο
Ποτίζοντας με ένα λάστιχο (σε ηλιοφάνεια), αν οι σταγόνες του νερού βρεθούν στην κατάλληλη γωνία ως προς τις ακτίνες του ήλιου, θα αναδείξουν όλα τα χρώματα της ίριδας.
Τα ίδια χρώματα θα ανακαλύψεις μέσα σε μια σταγόνα νερού που έχει καθίσει επάνω στο φύλλο κάποιου φυτού.
Άνθρακες ο θησαυρός;
Κάποιοι πιστεύουν ότι στη βάση του ουράνιου τόξου κρύβεται ένας θησαυρός. Αυτό έχει τις ρίζες του στην ιρλανδική λαογραφία, όπου γίνεται αναφορά για ένα μικροκαμωμένο, γέρικο και γενειοφόρο ξωτικό leipreachán, ντυμένο συνήθως με κόκκινο ή πράσινο παλτό και καπέλο, που απολαμβάνει να αναστατώνει τους πάντες. Η δουλειά του είναι να κατασκευάζει παπούτσια, ενώ τις λίρες που μαζεύει τις αποθηκεύει σε ένα χρυσό δοχείο στη βάση του ουράνιου τόξου, μαζί με άλλους θησαυρούς. Όταν συλληφθεί από άνθρωπο, έχει τη μαγική δύναμη να πραγματοποιήσει τρεις ευχές με αντάλλαγμα την ελευθερία του.

Πριν από το τέλος του κόσμου
Στη μεσαιωνική Γερμανία πολλοί ήταν εκείνοι που πίστευαν ότι το ουράνιο τόξο θα σταματήσει να εμφανίζεται 40 χρόνια πριν έρθει το τέλος του κόσμου. Οπότε, όσο ακόμα το βλέπουμε στον ορίζοντα, δεν έχουμε λόγο να φοβόμαστε για τον αφανισμό μας.

Γέφυρα των ψυχών
Οι Αρχαίοι Έλληνες πίστευαν ότι η αγγελιαφόρος Ίριδα χρησιμοποιούσε το ουράνιο τόξο ως μονοπάτι ανάμεσα στη Γη και τον ουρανό. Ινδιάνοι της Βόρειας Αμερικής, Ιάπωνες, Χαβανέζοι, Φιλιππινέζοι, Πολυνήσιοι, Νεοζηλανδοί, Ινδοί και Αυστριακοί θεωρούσαν ότι είναι η γέφυρα που οδηγεί τις ψυχές στον Θεό και τον Παράδεισο.
Η αψίδα του Θεού
Στην Παλαιά Διαθήκη το ουράνιο τόξο συμβολίζει την υπόσχεση του Θεού στον Νώε ότι δε θα καταστραφεί πάλι η Γη από πλημμύρα. Ο προφήτης Ιεζεκιήλ στο όραμά του παρομοιάζει τη δόξα του Θεού με ένα μεγαλοπρεπές ουράνιο τόξο. Την ίδια παρομοίωση χρησιμοποιεί και ο Απόστολος Ιωάννης στην Αποκάλυψη για να περιγράψει τη λαμπρότητα και τη δύναμη του Θεού στον θρόνο του, αλλά και το φως που στεφανώνει έναν ισχυρό άγγελο που κατεβαίνει από τον ουρανό.
Μην το δείξεις με το δάχτυλό σου
Στο παρελθόν η σλαβική φυλή πίστευε ότι διακινδυνεύεις τη ζωή σου ψάχνοντας στη βάση του ουράνιου τόξου. Ακόμα και το να δείξεις το ψηλότερο σημείο του τόξου με το δάχτυλό σου υποστήριζαν ότι φέρνει κακή τύχη. Πολιτισμοί του Περού και του Αμαζονίου το συσχέτιζαν με κακόβουλα πνεύματα.
Ιδέες για πειράματα από το Ε.Κ.Φ.Ε. Χανίων
Δάσκαλος
Αποστόλης Αγγελόπουλος