Как называется отражение в воде: Зеркальное и рассеянное отражение (видео)

Конспект занятия по изобразительной деятельности «Отражение на воде» с использованием нетрадиционной техники рисования

Конспект занятия по рисованию в подготовительной к школе группе Нетрадиционная техника рисования

Тема занятия: «Отражение в воде»

Цель и задачи занятия:

1. Развивающие.

Совершенствовать технику рисования акварельными красками. Расширить возможности способа рисования «по сырому» с получением отпечатков как выразительно-изобразительного средства в детской живописи.

2. Обучающие.

Познакомить детей с техникой рисования двойных (зеркально симметричных) изображений (монотипии). Учить детей составлять гармоничную цветовую композицию, передавая впечатления об осени.

3. Воспитательные.

Воспитывать интерес к познанию природы и отображению представлений в изобразительной деятельности.

Предшествующая работа:

Рассматривание иллюстраций, репродукций картин известных русских художников с изображением осенних пейзажей. Рассматривание фотографий, иллюстраций на которых изображены деревья, отражающиеся в воде. Наблюдения за деревьями на прогулке.

Оборудование:

Бумага белая, акварельные краски, 2 кисти разного размера, баночка с водой, салфетка, репродукции картин с изображением деревьев отражающихся в воде (в виде презентации), музыкальное сопровождение.

Художественное слово:

стихотворения

И. Бунин «За окном»

В окно я вижу груды облаков,

Холодных, белоснежных, как зимою,

И яркость неба влажно-голубого.

Осенний полдень светел, и на север

Уходят тучи. Клёны золотые

И белые берёзки у балкона

Сквозят на небе редкою листвой,

И хрусталём на низ сверкают льдинки.

Они, качаясь, тают, а за домом

Бушует ветер… Двери на балконе

Уже давно заклеены к зиме,

Двойные рамы, топленые печи –

Всё охраняет ветхий дом от стужи,

А по саду пустому кружится ветер

И, листья подметая по аллеям,

Гудит в берёзах старых… Светел день,

Но холодно, — до снега недалёко…

И. Бунин «Из окна»

Ветви кедра – вышивки зелёным

Тёмным плюшем, свежим и густым,

А за плюшем кедра, за балконом –

Сад прозрачный, лёгкий точно дым:

Яблони и сизые дорожки,

Изумрудно яркая трава,

На берёзах серые серёжки

И ветвей плакучих кружева.

А на клёнах – дымчато-сквозная

С золотыми мушками вуаль,

А за ней – долинная, лесная,

Голубая, тающая даль.

Ход занятия:

1. Вводная часть (4 мин.)

Педагог включает классическую музыку. Показывает детям изображения осенней природы.

П. : Ребята, что нарисовал художник на этой картине?

Д. : Художник нарисовал природу.

П. : Когда художник рисует природу, как называется такая картина?

Д. : Пейзаж.

Дети вспоминают, что пейзажи – это такие особые картины, на которых художник изображает природу. Рассматривая пейзажи, мы будто смотрим в окошко и видим настоящий лес или речку, поле или луг…

Педагог читает стихотворение И. Бунина «За окном».

Воспитатель предлагает детям нарисовать пейзажи, с отражением деревьев в воде и объясняет, что такая техника рисования называется «Монотипия».

2. Ход работы (20 мин.)

Педагог объясняет последовательность работы.

Берём лист белой бумаги, сгибаем его пополам, обозначив линию сгиба, раскрываем лист, кладём его на стол так, чтобы линия сгиба проходила как линия горизонта: будто выше небо, а ниже вода. Очень быстро и аккуратно рисуем голубое небо на верхней половине листа, до сгиба. Складываем лист пополам, чтобы получить отпечаток неба в воде. Берём тонкую кисточку и рисуем деревья, снова лист, складываем пополам. Затем берём краски жёлтого, оранжевого, красного цветов и рисуем листья на деревьях, земле. Раскрываем лист и видим, что у нас получился осенний пейзаж с отражением деревьев в воде.

После показа педагог предлагает детям преступить к работе, советуя лист бумаги расположить вертикально. Рисовать нужно быстро, а самое главное аккуратно, т. к. отражение не получится, если бумага будет сухой.

Во время рисования педагог выполняет индивидуальную работу с детьми затрудняющимися в изображении пейзажа.

3. Заключительная часть.

В конце занятия дети рассматривают свои работы, обмениваются впечатлениями.

Педагог задаёт детям вопросы о том, что они сегодня рисовали? Как называется техника, в которой они рисовали? и т. д. Эти вопросы в конце занятия помогают детям закрепить пройденный материал.

Очередная история из Зачарованного Леса, в которой ослик Иа-Иа теряет контроль над своим отражением, а находит другое

Контролирующим лицом организации (включая структуру, созданную в соответствии с законодательством иностранного государства) признается лицо, ­которое самостоятельно или совместно с иными лицами осуществляет контроль над этой организацией (структурой, созданной в соответствии с законодательством иностранного государства).

Минфин, проект о деофшоризации

 

Винни-Пух и Пятачок наслаждались: они только что усовершенствовали игру в «пушишки»¹.
 

– Не нужны теперь шишки, – удовлетворенно ворчал Пух, свесившись через перила и глядя на воду. – Шишки нам не нужны!

– Винни, а как ты думаешь, игра без шишек все равно называется «пушишки»?

– Ну да! Ее же придумал я, то есть Пух. Иначе, если игра без шишек будет не «пушишки», того и гляди подлинные «пушишки» станут играться без Пухов. А так ведь не бывает, верно?

– Верно, – поддакнул Пятачок. – Ой, смотри, что это?
 

Тут надо пояснить читателю суть новшества в игре. Если раньше наперегонки выплывали брошенные шишки, то теперь Пух предложил использовать проплывающие над мостом облака. В общем-то, стали не нужны не только шишки, но и собственно речка. Однако Пух рассудил, что мокнуть в воде, наблюдая за облаками из-под моста, неудобно. Отражение облаков в реке позволяло избегнуть этого.

 

По счастью, с ними не было Кролика, который не преминул бы разъяснить, что стоит ветру перемениться – и отражения облаков перестанут подныривать под мост, а примутся шнырять, как им заблагорассудится. Была еще одна трудность: денек был ясный, облака шли размеренно и совершенно не собирались друг друга обгонять. Но Кролика пока не было видно, и кроличий скептицизм не мешал друзьям радоваться своей затее.
 

Между тем показалось очень странное облако.
 

– Что это? Кажется, с той стороны такого облака не было, – сказал Пятачок.

– Но с этой оно, несомненно, есть, – задумчиво произнес Пух, почесывая нос.

– Знаешь, Пух, по-моему, это не облако. Это Иа-Иа.

– Не может быть! Впрочем, похоже. Понял! Это, должно быть, отражение Иа-Иа, которое унесло рекой. Я всегда говорил, что он слишком долго смотрит на свое отражение. «Душераздирающее зрелище! Душераздирающее зрелище!» Вот и доигрался.

– Ох! Пух… Подумать только! Отражение! Унесло рекой! Надо предупредить Иа-Иа!

 

Иа-Иа, который пару минут назад присоединился к компании и как раз глядел с моста, пытаясь понять, чем так поглощены Пух с Пятачком, подал голос:
 

– Вы что-то хотите мне сказать, друзья мои?

– А вот и Иа! – закричали те хором. – Иа, твое отражение унесло водой! Мы только что видели! Его еще можно поймать!

– Мое отражение? Вы уверены?

– Вот же оно!

– Точно! Интересно, мое ли это? Пойду посмотрю с той стороны моста – если мое отражение со мной, оно там покажется, а здесь у вас чье-то чужое.
 

Все трое устремились к противоположным перилам, заглянули – и, к общему облегчению, увидели отражение Иа-Иа (как, впрочем, и свои собственные) там, где ему положено было быть.
 

– Иа, у тебя ведь нету близнеца? – поинтересовался медвежонок.

– Нет, – вздохнул ослик. – Сколько я знаю, нет.

– Тогда дело серьезнее, чем я думал, – проворчал Пух.

– Чье же тогда отражение было ТАМ? – тревожно прошептал Пятачок.
 

На минуту все смолкли.
 

– Идея! – воскликнул Пух. – Иа, ты просто забыл! У тебя есть брат-близнец! Он потерял контроль над своим отражением, или оно было унесено, или отобрано ­насильственно – в общем, этим происшествием, несомненно, доказано, что у тебя есть брат. Несчастный брат! Ведь он отвечает за свое отражение. А что оно вытворяет, оторвавшись?

– Ох, – вздохнул Иа еще грустнее, – всегда так. Узнаешь, что у тебя есть родственник, тут же на тебя сваливаются его проблемы.

– Ну, это пустяки, – заявил Пух. – Отражение твоего брата мы, считай, поймали, оно только что было под этим мостом. Оно у нас в кармане, течение здесь медленное. Давай лучше подумаем, где разыскать владельца. Ты не помнишь, как зовут твоего брата?

– Увы…

– Попробуй вспомнить, Иа, – пискнул Пятачок.

– Это ЧРЕЗВЫЧАЙНО облегчит поиски! – добавил Пух.
 

Но Иа-Иа только сокрушенно покачал головой.

 

– Нельзя так, – сказал Винни-Пух, – нельзя так разбрасываться своими ­братьями! Неудивительно, что они теряют отражения где попало.
 

К этому моменту к друзьям присоединился Кролик, который давно наблюдал за ними в подзорную трубу и понял, что происходит что-то интересное. Расспросив Пуха (от Иа и Пятачка он не ждал толку), Кролик встопорщил усы и задумался. Наконец он со всей возможной торжественностью произнес:
 

– Ослик Иа-Иа! Ты ДОЛЖЕН вспомнить, как зовут твоего брата. Иначе следствие зайдет в тупик. Может быть, его зовут Ух-Ух? Или Ах-Ах? Или…

– Ых-Ых, – предложил Пух.
 

Почему-то последний вариант ослику понравился.
 

– Никто не может сказать точно, – сказал Иа-Иа, – но, если бы я знал, как зовут моего несчастного брата и мог вспомнить его имя, я бы предпочел, чтобы это было имя Ых-Ых.
 

Все согласились, что нарочно такое имя не придумаешь, а значит, Иа-Иа его действительно вспомнил, то есть когда-то знал, а потом забыл и подумал, что не знает, а теперь услышал и вспомнил по-настоящему.

 

– Так, а теперь ловим отражение, – деловито распорядился Кролик. – Иа, тебе лучше остаться тут и не подходить к реке. Иначе мы по ошибке можем схватить твое отражение и отдадим его Ых-Ых, и тогда обезотраженным окажешься ты.
 

Иа содрогнулся.
 

Остальные, добежав до реки, увидели… Ну, то есть не увидели… В общем, никакого отражения Ых-Ых в реке не было.
 

– Чорт, унесло, – сплюнул Пух.

– Быстрее надо было, по горячим следам: увидел – хватай, не думай, – укори­зненно сказал Кролик и наставительно добавил: – Настоящий ловец отражений оставляет рефлексию на потом!

– Неужели мы ничего не найдем? Что мы теперь скажем Иа? – пропищал Пятачок.

– Безнадега, – Пух показал на отражение облака, которое из-за каприза ветерка подошло к самому берегу. Отражение ткнулось в берег и стало понемногу исчезать. – Думаю, вот так же удрало отражение Ых-Ых. Ищи теперь ветра в поле.
 

Тут Кролик скептически посмотрел на Пуха и Пятачка.
 

– Пух и Пятачок! – обратился он к ним.

– Да, Кролик!!!

– Пух и Пятачок, а вы видели двух ослов ОДНОВРЕМЕННО?

– ?!

– Тьфу, я хотел сказать, отражения Иа-Иа и Ых-Ых оба сразу?

– Нет, Кролик.

– И что это означает, по-вашему?

– Ты же знаешь, Кролик, в моей голове опилки. Если ты нашел решение, скажи!

– Погоди, это пока только версия, надо проверить. Иа-Иа, иди сюда к нам!
 

Подошедший Иа-Иа немедленно отразился в воде, чем вызвал восторженный вопль Кролика.
 

Помедлив для солидности, Кролик сделал страшные глаза и стал объяснять:
 

– Мы все видели только одно отражение. Следовательно, оно только одно. Второго нет. Отражение, которое мы с вами наблюдаем в этой речке, – это отражение Ых-Ых. А Иа-Иа свое отражение, увы, потерял…
 

Иа застонал.
 

– Но, – тут Кролик повысил голос, – зато Иа-Иа нашел отражение брата и может им пользоваться, пока не объявится законный владелец. Ты понял, Иа?

– Не совсем, но, кажется, понял. Так это, по-вашему, не мое отражение? Чужое?

– Не чужое, – мягко сказал Пух, – а твоего брата, о котором ты и думать забыл, бессердечное ты животное.

– И я могу им пользоваться? Например, с ним разговаривать?!

– Не знаю, – сказал Винни-Пух. – Попробуй. Почему бы нет?
 

Все задумались.
 

– Уведомление о контролируемых лицах я бы на твоем месте подал, – резюмировал Кролик.

---

¹ Напомним, что это бросание шишек с моста в речку, чтобы посмотреть, чья шишка выплывет первой с противоположной стороны моста. В первоначальной традиции применялись сосновые шишки, за которыми следовало ходить к Шести Соснам.

 

 

почему в зеркалах лево и право меняются местами, а низ и верх – нет? / Хабр

Когда вы смотрите в зеркало на свою правую руку, она кажется левой. Все надписи меняют направление, как и движение вращающегося объекта. Движение по часовой стрелке превращается в движение против часовой, и наоборот. Кажется, что право и лево поменялись местами, а верх и низ – нет. Однако истинная причина происходящего в другом.

Смотрясь в зеркало, вы замечаете, что там всё перевёрнуто. Когда вы поднимаете левую руку, ваше отражение поднимает правую. Если вы подмигиваете правым глазом, отражение подмигивает левым. Написав что-либо на листке бумаги и подняв его вверх, вы увидите, что ваше отражение держит такой же листок, только с надписью, написанной задом наперёд – включая и отдельные буквы. Кажется, что у всех изображений в зеркале меняются лево и право, но при этом почему-то верх и низ не меняются. Ваше отражение стоит ногами на земле, потолок находится наверху, а буквы на листочке не переворачиваются. Почему? Об этом спрашивает наш читатель:

Известно, что в зеркалах меняются право и лево. Но почему там не меняются верх и низ? Изменилось бы наше восприятие зеркал, если бы мы жили в нулевой гравитации? А если бы мы были морскими звёздами с пятью осями симметрии?

Будь вы морской звездой, насекомым, медузой, длиннохвостым попугаем или человеком, будь вы в космосе, на Земле или в любом другом месте Вселенной — вы увидите то же самое. Кажется, что в зеркалах право и лево меняются а верх и низ – нет. И вот почему.

У отражения текста порядок и написание букв меняются на противоположные. Если текст читается и в реальности, и в зеркале, он называется амбиграммой.

Первое, что вам нужно понять – это то, что в нашем окружении нет ничего уникального. Нет ничего примечательного, с точки зрения зеркал и отражений, в человеческих глазах, планете Земля, ориентации, связанной с гравитацией или природой света – ничего, что влияло бы на результат.

Мы можем выключить гравитацию, повернуться на любой угол вокруг любой оси, добавить себе глаз и других органов чувств или переставить все окружающие объекты в любом порядке. Но, несмотря на всё это, верх останется вверху, низ – внизу, а лево и право в зеркале будто бы поменяются местами.

Одним из лучших примеров этого будет рассмотреть отражения вращающихся вокруг своей оси мячей. Один будет вращаться вокруг вертикальной оси, как баскетбольный мяч на пальце ловкого спортсмена, а другой – вокруг горизонтальной.

Хаммер Харрисон из команды «Гарлем Глобетроттерс» вращает баскетбольный мяч на клешне омара. По смазыванию изображения видно, что мяч вращается по часовой стрелке, если смотреть сверху. Однако в зеркале его изображение вращалось бы против часовой.

Вращать мяч вокруг вертикальной оси можно по часовой и против часовой стрелки – это можно контролировать, смотря на него сверху. Если шар вращается по часовой, его передняя часть перейдёт сначала направо, потом окажется сзади, потом слева, и снова спереди.

Это направление можно обозначить, если на левой руке поднять большой палец вверх. Можно заметить, что остальные пальцы закручиваются по часовой стрелке, если смотреть сверху.

Если мы посмотрим на отражение такого мяча – и вашей левой руки – мы увидим, что при взгляде сверху шар вращается против часовой стрелки. Ближайшая к вам часть отражения мяча переместится в правую от вас сторону, затем назад, уходя от вас, затем влево, и вновь приблизится к вам, переместившись в центр. Такое движение против часовой стрелки можно обозначить правой рукой с большим пальцем, направленным вверх. И вновь зеркало, кажется, поменяло местами право и лево, не меняя верх и низ.

Вращающийся горизонтально мяч и его отражение. Текст на мяче отражён зеркально, а направление вращения изменено на обратное.

Что если мы будем вращать мяч вокруг горизонтальной оси? Как поведёт себя его отражение?

Представьте, что вы держите мяч перед собой между двумя указательными пальцами. Выберем направление вращения: пусть он движется вверх и по направлению от вас. Ближайшая к вам точка мяча будет двигаться вверх, от вас, потом вниз, по направлению к середине, затем снизу будет двигаться к вам, и перейдя на середину, окажется ближе всего к вам, вернувшись в первоначальную позицию.

Что будет видно в зеркале? Отражение мяча будет вращаться в противоположную сторону.

Если женщина на фото встанет, мяч будет вращаться против часовой стрелки. Однако в отражении мяч будет вращаться по часовой стрелке.

Этот пример удивляет большинство людей. Он, очевидно, симметричен относительно вертикальной оси – если провести линию ровно через центр мяча, очевидно, что ваши части слева и справа будут симметричными. То же верно и для вашего отражения: левая и правая часть остаются симметричными.

Конечно, зеркало всё равно меняет лево и право. Правая рука вашего отражения соответствует вашей левой, и наоборот. С точки зрения вашего отражения мяч вращается точно так же, как и с вашей точки зрения – вверх и по направлению от вас, затем вниз и от вас, затем вниз и к вам, затем вверх и к вам.

Однако с точки зрения вашего отражения ваш мяч вращается в другую сторону, нежели мяч в отражении. Зеркало, кажется, меняет направление вращения мяча.

Если мяч вращается вокруг горизонтальной оси, его отражение тоже будет вращаться. Однако вне зависимости от перспективы что-то поменяется местами у объекта и его отражения – дальше поменяется на ближе, а движение к вам – на движение от вас.

В этом примере содержится очень хорошая подсказка к тому, что происходит с отражениями. Представим, что наш вращающийся вокруг горизонтальной оси мяч прозрачен. Давайте возьмём одну точку на его экваторе, отметив её воображаемым маркером, и будем отслеживать её движение.

С точки зрения реальности будем отслеживать местоположение точки и её отражения. С того момента, как реальная точка окажется ближе всего к нам, будет происходить следующее:

• Реальная точка начинает движение ближе всего к нам и дальше всего от зеркала, а отражение точки – дальше всего от нас.
• Реальная точка двигается вверх и дальше от нас, но ближе к зеркалу, а отражение точки – вверх и ближе к нам.
• Достигнув максимальной высоты, реальная точка начнёт опускаться, и дойдёт до ближайшего местоположения к зеркалу, но при этом самого дальнего от нас. Отражение точки одновременно будет опускаться и дойдёт до ближайшего к нам местоположения.
• Затем реальная точка начнёт опускаться и двигаться ближе к нам, дальше от зеркала. Отражение точки будет опускаться и двигаться от нас.
• Реальная точка, достигнув минимальной высоты, снова начнёт подниматься, а её отражение будет подниматься, удаляясь от нас, также вернувшись в изначальное положение.

Мезон, составная частица, вращается вокруг своей оси перед распадом. После распада мезон испускает электроны вдоль определённой оси и в определённом направлении. Определённые мезоны правосторонние – если согнуть пальцы правой руки в направлении, в котором крутится мезон, электрон, скорее всего, будет испущен в направлении, которое показывает большой палец.

В данном примере, как вы видите, лево и право не играют никакой роли. Мы следим за точкой, движущейся вверх и вниз, а также вперёд и назад. Когда реальная точка движется вверх, её отражение тоже движется вверх. Когда реальная точка движется вниз, её отражение движется вниз. Верх и низ местами не меняются.

Однако лево и право тоже не меняются!

Проведя эксперимент со стеклянным шаром с нарисованной точкой, вращающимся вокруг вертикальной оси, вы заметите, что:

• когда точка движется влево, её отражение движется влево,
• когда точка движется обратно к центру, её отражение движется обратно к центру,
• когда точка движется вправо, её отражение движется вправо,
• когда точка движется обратно к центру, её отражение движется обратно к центру.

Очевидно, что-то происходит, но лево и право не меняются местами.

В зеркалах у текста обычно меняет лево и право, поскольку зеркала обычно устанавливают на вертикальных поверхностях. Если перенести зеркало на горизонтальную поверхность, мы увидим, что у текста поменяется верх и низ.

Зеркала – это отражающие поверхности. Они не меняют местами верх и низ, и они не меняют лево и право. На самом деле, они меняют местами перед и зад, то есть работают по третьей оси, по глубине!

Когда вы смотритесь в зеркало, достигающий его свет доходит от всех частей вашего тела (хотя это и отражённый свет, изначально появившийся где-то ещё в вашей комнате). Вас видно со всех точек, поэтому свет должен идти во всех направлениях.

Видите вы только то, свет от чего дошёл до ваших глаз – так же, как камера, телескоп или другой наблюдатель видит только то, от чего отразились фотоны (или лучи света) в определённой точке пространства и времени. Поэтому если вы хотите узнать, что вы сможете увидеть, и где именно, вам нужно просто отследить лучи света – от испускающей луч части вашего тела, затем отражение луча от зеркала (с соблюдением законов оптики), и до ваших глаз. На основе расстояния, пройденного светом, и угла, под которым он приходит в глаза, ваш мозг выстраивает «изображение», которое должно быть в вашем зеркале.

Смотрясь в зеркало, вы видите, что у вашего изображения стороны поменяны местами. Если вы поднимете левую руку, ваше отражение поднимет правую. Если вы будете двигать что-либо от себя, ваше отражение будет двигать это ближе к вам.

Если бы ваше тело было частично прозрачным, и вы могли бы видеть сквозь отражение вашего тела, вы бы увидели, что у вас поменяны местами перед и зад. Ногти вашей поднятой левой руки расположены ближе к вам, а ладонь – дальше от вас, большой палец – справа, а пальцы смотрят вверх.

Однако в зеркале ногти этой руки находятся дальше от вас, ладонь – ближе, большой палец – справа, а пальцы – направлены вверх. Именно так выглядела бы ваша правая рука, если бы её ладонь смотрела на вас. В зеркале:

• левая рука становится правой,
• надписи зеркалятся,
• объекты, вращающиеся по часовой стрелке, вращаются против часовой,
• и наоборот.

Однако причиной этого служит не то, что зеркала меняют лево и право. Зеркала меняют перед и зад.

На этой фотографии надписи выглядят, как в зеркале – но это не отражение, а обратная сторона стекла. Вы видите надписи сзади, а не спереди.

В физике существует особая симметрия, когда зеркальное отображение неотличимо от реальности: чётность. Большинство законов соблюдают эту симметрию – но не все. Например, радиоактивный распад нарушает эту симметрию, поскольку у частиц есть спин, а также его ось и направление распада – так, как у ваших рук есть направление, в котором сгибаются пальцы, и направление, в котором указывает большой палец. Правая и левая рука фундаментально различны – как хиральные молекулы, и как вращающиеся частицы с направлением распада. У них чётность нарушается тем же способом, каким отражение правой руки человека кажется левой рукой.

Интересно, что зеркала не зависят от наблюдателя. Если бы два наших глаза располагались по вертикали, а не по горизонтали, зеркала всё равно меняли бы местами перед и зад. Если бы мы находились в невесомости, у нас был бы один глаз, если бы у нас была вращательная симметрия, как у морской звезды – это никак не изменило бы отражение в зеркале. Суть в том, что у всех предметов в отражении перед и зад меняются местами, и это меняет праворукость и леворукость всего, что мы видим в зеркале – вне зависимости от того, как именно мы это видим.

Если случилось худшее: как выжить в адском холоде

• Уильям Парк
• BBC Future

8 марта 2020

Автор фото, Getty Images

Он выжил там, где пятеро его товарищей не выдержали страшного холода, он проплыл пять километров в ледяной воде, он сохранил ясность мышления в обстоятельствах, где другие срывались в панику и погибали. История этого исландского рыбака удивительна и поучительна.

Хеймаэй — самый большой и единственный постоянно обитаемый остров архипелага Вестманнаэйяр к югу от Исландии (на остальных более мелких островах если кто и живет, то это в основном птицы тупики). На самом юге острова есть небольшой мыс, скалистый выступ, выдающийся прямо в Атлантический океан. Это одно из самых ветреных мест в Европе.

Именно здесь оказался ближе к утру 12 марта 1984 года 23-летний Гудлейгур Фридторассон, когда вылез из ледяной воды и сразу поранил босые ноги осколками вулканической породы, которую скрывал снег.

Как это случилось

Фридторассон оказался в воде после того, как с его рыболовецким суденышком случилась беда.

Примерно в 10 часов вечера сети зацепились за океанское дно, и лодка перевернулась — это случилось настолько быстро, что члены экипажа не успели послать сигнал SOS.

За бортом оказались пять рыбаков. Трое сумели вскарабкаться на киль перевернутого судна, еще двое навсегда исчезли под водой.

Чтобы добраться до берега, надо было вплавь преодолеть примерно 5 километров в воде, температура которой не превышала 5-6 градусов.

Обычный человек способен выжить в такой воде около 75 минут. Чтобы преодолеть 5 километров в подобной обстановке, нужно несколько часов.

Морская вода не способна охладиться до температуры морозного воздуха, она превращается в лед примерно при -1,9 по Цельсию. В марте у берегов Исландии она как правило близка к такой температуре.

Рыбакам, цепляющимся за киль перевернутого суденышка, надо было скорее решать, что делать — их одежда промокла насквозь, ледяной холод пронизывал до костей.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Рыбаков отделяло от берега пять километров ледяной воды

Быстро поразмыслив, трое рыбаков решили плыть к берегу. Спустя всего 10 минут в живых остался только один — двое пошли ко дну.

Гудлейгуру Фридторассону понадобилось шесть часов, чтобы доплыть до берега. Как ему удалось выжить там, где погибли все его товарищи?

Критическими для рыбаков оказались первые несколько минут. Холодная вода при равной температуре забирает тепло из тела гораздо быстрее, чем холодный воздух. Те, кто сразу утонул, видимо, не смогли контролировать свое дыхание, запаниковали, глотнули воды и пошли ко дну.

Фридторассон же сумел контролировать себя. Позже он вспоминал, что пока плыл, полностью сохранял ясность сознания. Он даже в какой-то момент решил не вылезать на берег там, где были особенно неприступные скалы, а проплыл дальше, где было более удобно выйти из воды. Самообладание спасло ему жизнь.

На берегу

Ночь была ясной и холодной, температура воздуха была минус 2 градуса по Цельсию, но от сильного ветра казалось, что гораздо холоднее. Пропитанная морской водой одежда быстро замерзала на рыбаке.

Несмотря на адский холод, Фридторассон остановился, чтобы перевести дух. Перед ним оказалось нечто вроде корыта с водой, оставленного здесь для овец. Рыбак пробил сантиметровый лед и начал жадно пить.

На первый взгляд, наверное, странно, что чудом выжившему в море хотелось напиться ледяной воды. Но при температурах воздуха ниже нуля обезвоживание — известная и серьезная проблема.

Мороз высушивает воздух, и с каждым выдохом, который делал рыбак, он терял из легких необходимую организму влагу (вспомните, как наше дыхание превращается в пар на морозе).

Однако холод притупляет ощущение жажды, и из-за этого многие не понимают, что их организму нужна вода. А если вы прикладываете физические усилия к тому, чтобы не замерзнуть, это быстро ведет к обезвоживанию.

Фридторассон, к счастью, нашел питьевую воду. Однако теперь для него самой большой проблемой стала мокрая одежда. Риск гипотермии (когда температура тела падает ниже 35 градусов) был велик.

«Когда вы вылезаете из воды, влага начинает испаряться, и вам становится еще холоднее, — объясняет Майк Типтон, профессор физиологии Портсмутского университета. — Тепло быстро покидает ваше тело».

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Французский солдат растапливает снег на учениях

В нормальной ситуации вы просто разденетесь и наденете на себя сухую одежду. Когда такой одежды нет, наилучший вариант — спрятаться в большой пластиковый мешок, чтобы снизить испарительное и конвективное охлаждение.

«При температуре воздуха 4 градуса одежда, содержащая литр воды, начнет высыхать, и испарение воды приведет к понижению температуры вашего тела на 10 градусов по Цельсию, — продолжает профессор. — Если же при тех же условиях поместить человека в непродуваемый пластиковый мешок, его тело начнет подогревать воду, которой будет некуда испаряться. И температура тела снизится лишь на полградуса».

Пока Фридторассон напрягал мышцы, в его теле сохранялось тепло. Но вот он остановился — и тепло стало уходить. Пока у него оставались силы, а у его организма — калории, ему приходилось двигаться, не останавливаясь.

«Человек на холоде — совершенно необязательно замерзший человек, — подчеркивает Типтон. — Если вы двигаетесь и относительно хорошо изолированы от холода, ваше тело будет вырабатывать достаточно тепла, чтобы вы не замерзли».

«При серьезной физической нагрузке вы можете [какое-то время] находиться на морозе в шортах и футболке. Даже когда вы дрожите, это можно рассматривать как легкое физическое упражнение».

Но не всегда это возможно. Например, по словам Типтона, альпинисты под вершиной Эвереста способны делать лишь один шаг за каждые 10 секунд, поэтому сохранять тепло на больших высотах очень трудно.

В горах — еще труднее

Отчетов о скончавшихся от холода альпинистах множество. С ними при этом часто поддерживалась радиосвязь — практически до самого конца, пока они не теряли сознание.

До последнего момента у базы с ними была радиосвязь. По мере того, как женщины замерзали, их мысли становились все более спутанными, они передавали, что испытывают растущую слабость.

Ураган разорвал палатки, унёс все их вещи. Женщины умирали одна за другой. Их последними словами были такие: «Нас осталось двое… Сил больше нет… Через 15-20 минут нас не будет в живых…».

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

При серьезной физической нагрузке телу не требуется дополнительной одежды, чтобы сохранять тепло

Есть доказательства, что высокие температуры влияют на умственные способности людей, но вот с низкими — всё не так ясно.

В одном из экспериментов те, кто был погружен в воду с температурой 2-3 градуса по Цельсию на время, достаточное для того, чтобы преодолеть первоначальный шок, испытывали ослабление краткосрочной памяти, но при этом — улучшения в других областях сознания, например, во внимательности.

В другом исследовании было обнаружено, что те, кто находится на пороге гипотермии (температура их тела была понижена до 35,5 градуса), не испытывали вообще никаких проблем с когнитивными функциями.

Странные вещи, происходящие с сознанием

Похоже, наш мозг куда успешнее справляется с холодом, чем с чрезмерной жарой. Это потому, что стратегия выживания нашего организма предусматривает поддержание жизнедеятельности наиболее важных органов за счет менее важных.

Самый важный орган, разумеется, — мозг. К тому времени, как у Шатаевой и ее подруг начались проблемы с когнитивными функциями, их некоторые другие органы, скорее всего, уже отказали.

Наш организм очень хорошо умеет снижать интенсивность кровоснабжения рук и ног с помощью вазоконстрикции (сужения кровеносных сосудов) для того, чтобы поддерживать нужную температуру в самых важных органах.

Но при этом мы жертвуем теплом. Человеческие ткани замерзают при температуре -0,5 градуса по Цельсию. По мере того, как жидкость в них начинает замерзать, стенки клеток разрушаются, что ведет к некрозу, гибели клеток. Это и есть обморожение.

Между тем, когда мы находимся близко к смерти от гипотермии, с нашим сознанием происходят странные вещи. Иногда замерзающие люди ощущают жару в последние моменты жизни.

Тела некоторых замерзших были найдены частично без одежды, а то и полностью раздетыми — это феномен даже получил собственное название — «парадоксальное раздевание».

Возможно, перед самой смертью тот механизм в организме, который удерживает кровь под жировым слоем, отказывает, кровь приливает к поверхности тела, к коже, создавая ощущение жара. Человек при этом стремительно теряет огромное количество тепла. И то, что он раздевается, только ускоряет смерть.

В большинстве таких случаев (67% у мужчин и 78% у женщин) замерзшие насмерть перед этим употребляли алкоголь, который, как известно, препятствует нормальной терморегуляции организма.

В некоторых других случаях погибшие от гипотермии были найдены под кроватью или за шкафом. Несмотря на свою редкость, феномен тоже имеет свои названия — синдром «спрятаться и умереть» или даже «предсмертное зарывание».

Автор фото, Javier Hirschfeld/ Getty Images

Подпись к фото,

Даже при -32 градусах по Цельсию тем, кто совершает интенсивные физические упражнения, не нужны перчатки. Но и самые теплые рукавицы смогут поддерживать тепло ваших рук максимум три часа, если вы не двигаетесь

Как и в случае с раздеванием перед смертью от холода, последние минуты погибающих отмечены спутанностью в мыслях. Например, четверть тех, кто прячется, перед этим раздеваются. Часто это люди, которые возвращаются поздно ночью домой в неподходящей для холодной ночи одежде и пьяными.

Три линии защиты от холода

Существуют три основных линии защиты от холода для тех, кто попал в экстремальную ситуацию.

«Первая линия — одежда или правильное снаряжение, вторая — укрытие, третья — огонь, — рассказывает Джесси Кребс, бывший инструктор по выживанию и спасению военно-воздушных сил США. — Люди сразу бросаются разводить огонь, не пытаясь привести в порядок одежду, и это ошибка. Если одежда не соответствует погодным условиям, то человек может просто замерзнуть, так и не успев развести огонь».

Рассмотрим ситуацию, в которую попал в конце 2019 года 30-летний искатель приключений Тайсон Стил.

Густой снег занес тот далекий лесной уголок долины Матануска-Суситна на Аляске, где стояла хижина Стила. Он спал, завернувшись в теплое одеяло, когда от крошечного уголька сначала затлела, а потом загорелась брезентовая крыша хижины.

Проснувшись от запаха дыма, Стил поспешил наружу, и в течение нескольких минут его убежище сгорело.

Так началось приключение, продлившееся три недели. До ближайшего городка было 20 миль по заснеженной тундре. На протяжении следующих 20 дней Стил был вынужден бороться за существование, надеясь, что кто-то его спасет.

Далеко уйти по глубокому снегу было невозможно, так что он решил оставаться на месте. И такой план при данных обстоятельствах был неплох. Одежда у него была, теперь надо было позаботиться об убежище.

Стилу удалось спасти от огня немного консервов и одеяла. Из того, что осталось от сгоревшей хижины, он построил убежище и зажег огонь.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Когда плохая видимость и до ближайшего жилья далеко, лучше оставаться на месте и соорудить себе убежище в глубоком снегу

И поначалу перспективы для Стила выглядели весьма оптимистично — все три линии защиты от холода присутствовали.

Рядом с убежищем он вытоптал на снегу громадное SOS и начал ждать помощи.

«Когда ты понимаешь, что спасение должно прийти, лучше вырыть яму в снегу и оставаться там, — говорит профессор Типтон. — Если ты здоров, если у тебя есть пища, если ты послал сигнал о спасении и знаешь, что за тобой придут, то лучше зарыться в снег и не пытаться идти в буран».

Пока Стил жил в своей хижине, он выходил на связь с членами семьи, постил что-то в соцсетях. Но когда он вдруг замолчал, его семья встревожилась. Именно молчание в итоге его и спасло, а не надпись SOS на снегу.

Кстати, о надписях. «Про SOS знают все, но проблема в том, что эти буквы очень изогнутые — как и все остальное в природе, — подчеркивает Кребс. — Округлые холмы, овальные озера — ваша надпись может просто потеряться среди всего этого».

В армии Кребс учили применять букву «V», когда нужна какая-то помощь в общем, и букву «X», когда необходима конкретно медицинская помощь.

Длинные прямые линии выбиваются из пейзажа. Кроме того, на их изображение на земле требуется меньше времени, чем на рисование двух изогнутых S и круглого O.

Автор фото, Alaska State Troopers

Подпись к фото,

Тайсон Стил машет патрульному вертолету рядом с тем убежищем, которое он соорудил

На видео, снятом с вертолета при спасении Стила, видно, как он размахивает обеими руками, стоя рядом с SOS. И это правильно: две руки, поднятые в воздух, обычно понимают, как просьбу подобрать тебя (в отличие от одной поднятой руки — с воздуха это могут принять за приветствие).

По словам Кребс, самый эффективный способ показать, что ты в беде — это лечь на землю (если ты уверен, что пилот тебя видит). Твоя поза показывает, что ты ранен или болен и тебе нужна срочная помощь.

Среди других способов привлечь внимание — использование зеркала. Зеркала автомобиля вполне подходят, даже маленькое — с солнцезащитного козырька. При безоблачном небе отражение солнца от зеркала может привлечь к себе внимание на расстоянии до 80 км.

Еще один способ — дымовые сигналы. Влага в только что сломанных ветках и сорванных листьях придает дыму белый цвет, что особенно помогает в лесу.

Резина или автомобильные покрышки дают при горении черный дым, выделяющийся на снегу. Но, как предупреждает Кребс, дымовые сигналы могут помочь только тогда, когда в районе спасения есть воздушные суда.

Как признался позже Стил, он не проходил формальных курсов выживания, но набрался некоторого опыта, изучая ролики в YouTube (когда у него еще был доступ к интернету). Несколько спичек, свеча и немного бересты помогли ему зажечь огонь, который он использовал, чтобы сушить промокшую одежду и просто согреваться.

Быть нормально, по обстоятельствам, одетым и возможность при случае чинить одежду — это тоже очень важно для выживания, подчеркивает Кребс.

В худшем случае влажную одежду можно отжать и высушить в рыхлом снегу, который впитает часть воды.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Морозным январским утром американский военнослужащий проходит курсы выживания

Профессор Типтон считает самым большим успехом своего коллектива ученых из Портсмутского университета то, что им удалось убедить Королевскую канадскую конную полицию отказаться от дорогостоящих термозащитных одеял и приобрести дешевые, крепкие пластиковые мешки.

Одеяла не спасают от потерь тепла при испарении, они не удерживают влагу. В ситуации, когда на кон поставлена жизнь человека, простой пластиковый мешок будет куда полезнее.

Что еще помогло Фридторассону?

Итак, у Фридторассона не было никакого пластикового мешка под рукой, и на холоде морская вода быстро испарялась из его одежды. Риск того, что он просто замерзнет насмерть, был необычайно высок.

Храброму рыбаку сейчас 58 лет. Он — крупный мужчина, его рост 193 см, а вес — 125 кг (как и тогда, когда он попал в историю, о которой мы рассказываем).

Его живот опоясывает слой жира толщиной примерно в 2,5 см. Это послужило ему дополнительным утеплением, теплоизоляцией, и в то же время было важным источником энергии.

Но все равно — способность Фридторассона сохранять тепло и не замерзать исключительна. Исследователи, изучавшие рыбака вскоре после его приключения, пришли к выводу, что он смог поддерживать практически нормальную температуру тела все время, пока плыл к земле в ледяной воде.

В отличие от других выживших в экстремальных обстоятельствах, Фридторассон не стал зарабатывать деньги на своей истории. Единственным рассказом о ней стал фильм, снятый независимыми исландскими кинематографистами.

Одежда, в которой он спасся, сейчас выставлена в местном музее. Она — часть скромной экспозиции об истории рыболовецкого промысла на острове Хеймаэй.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

параметры, виды волн, затухание и отражение

Дмитрий Левкин

Ультразвук — механические колебания, находящиеся выше области частот, слышимых человеческим ухом (обычно 20 кГц). Ультразвуковые колебания перемещаются в форме волны, подобно распространению света. Однако в отличие от световых волн, которые могут распространяться в вакууме, ультразвук требует упругую среду такую как газ, жидкость или твердое тело.

Основными параметрами волны являются длина волны и период. Число циклов совершенных за одну секунду называется частотой и измеряется в Герцах (Гц). Время, требуемое чтобы совершить полный цикл, называется периодом и измеряется в секундах. Взаимосвязь между частотой и периодом волны приведено в формуле:

,

• где f – частота, Гц,
• T – период, с

Рисунок 1 – Основные параметры ультразвуковой волны

Скорость звука в идеальном упругом материале при заданной температуре и давлении является постоянной. Связь между скоростью ультразвука и длиной волны следующая:

,

• где λ – длина волны, м,
• с – скорость звука, м/с

В твердых веществах для продольных волн скорость звука [1]

,

• где c_l – скорость звука для продольных волн, м/c,
• E – модуль упругости, Па,
• μ – коэффициент Пуассона,
• ρ – плотность, кг/м³

Для поперечных волн она определяется по формуле

,

• где c_t – скорость звука для поперечных волн, м/с,
• G – модуль сдвига, Па

Дисперсия звука — зависимость фазовой скорости монохроматических звуковых волн от их частоты. Дисперсия скорости звука может быть обусловлена как физическими свойствами среды, так и присутствием в ней посторонних включений и наличием границ тела, в котором звуковая волна распространяется.

Большинство методов ультразвукового исследования использует либо продольные, либо поперечные волны. Также существуют и другие формы распространения ультразвука, включая поверхностные волны и волны Лэмба.

Продольные ультразвуковые волны – волны, направление распространения которых совпадает с направлением смещений и скоростей частиц среды.

Поперечные ультразвуковые волны – волны, распространяющиеся в направлении, перпендикулярном к плоскости, в которой лежат направления смещений и скоростей частиц тела, то же, что и сдвиговые волны [2].

Рисунок 2 – Движение частиц в продольных и поперечных ультразвуковых волнах

Поверхностные (Рэлеевские) ультразвуковые волны имеют эллиптическое движение частиц и распространяются по поверхности материала. Их скорость приблизительно составляет 90% скорости распространения поперечной волны, а их проникновение вглубь материала равно примерно одной длине волны [3].

Волна Лэмба — упругая волна, распространяющиеся в твёрдой пластине (слое) со свободными границами, в которой колебательное смещение частиц происходит как в направлении распространения волны, так и перпендикулярно плоскости пластины. Лэмба волны представляют собой один из типов нормальных волн в упругом волноводе – в пластине со свободными границами. Т.к. эти волны должны удовлетворять не только уравнениям теории упругости, но и граничным условиям на поверхности пластины, картина движения в них и их свойства более сложны, чем у волн в неограниченных твёрдых телах.

Интенсивность звука (сила звука) — средняя по времени энергия, переносимая звуковой волной через единичную площадку, перпендикулярную к направлению распространения волны, в единицу времени. Для периодического звука усреднение производится либо за промежуток времени большой по сравнению с периодом, либо за целое число периодов [2]. Интенсивность ультразвука – величина, которая выражает мощность акустического поля в точке [6].

Для плоской синусоидальной бегущей волны интенсивность ультразвука I определяется по формуле

,

• где р — амплитуда звукового давления, Па
• v — амплитуда колебательной скорости частиц, м/c
• ρ — плотность среды, кг/м³
• с — скорость звука, м/c

В сферической бегущей волне интенсивность ультразвука обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника. В стоячей волне I = 0, т. е. потока звуковой энергии в среднем нет. Интенсивность ультразвука в гармонической плоской бегущей волне равна плотности энергии звуковой волны, умноженной на скорость звука. Поток звуковой энергии характеризуют так называемым вектором Умова — вектором плотности потока энергии звуковой волны, который можно представить как произведение интенсивности ультразвука на вектор волновой нормали, т. е. единичный вектор, перпендикулярный фронту волны. Если звуковое поле представляет собой суперпозицию гармонических волн различной частоты, то для вектора средней плотности потока звуковой энергии имеет место аддитивность составляющих.

Для излучателей, создающих плоскую волну, говорят об интенсивности излучения, понимая под этим удельную мощность излучателя, т. е. излучаемую мощность звука, отнесённую к единице площади излучающей поверхности.

Интенсивность звука измеряется в системе единиц СИ в Вт/м². В ультразвуковой технике интервал изменения интенсивности ультразвука очень велик — от пороговых значений ~ 10^-12 Вт/м² до сотен кВт/м² в фокусе ультразвуковых концентраторов.

Мощность звука — энергия, передаваемая звуковой волной через рассматриваемую поверхность в единицу времени. Различают мгновенное значение мощности ультразвука и среднее за период или за длительное время. Наибольший интерес представляет среднее значение мощности ультразвука, отнесённое к единице площади, т. н. средняя удельная мощность звука, или интенсивность звука [2].

Таблица 1 — Свойства некоторых распространенных материалов [6]

Материал	Плотность, кг/м3	Скорость продольной волны, м/c	Скорость поперечной волны, м/c	Акустический импеданс, 103 кг/(м2*с)
Акрил	1180	2670	—	3,15
Воздух	0,1	330	—	0,00033
Алюминий	2700	6320	3130	17,064
Латунь	8100	4430	2120	35,883
Медь	8900	4700	2260	41,830
Стекло	3600	4260	2560	15,336
Никель	8800	5630	2960	49,544
Полиамид (нейлон)	1100	2620	1080	2,882
Сталь (низколегированный сплав)	7850	5940	3250	46,629
Титан	4540	6230	3180	26,284
Вольфрам	19100	5460	2620	104,286
Вода (293К)	1000	1480	—	1,480

Одной из основных характеристик ультразвука является его затухание. Затухание ультразвука – это уменьшение амплитуды и, следовательно, интенсивности звуковой волны по мере ее распространения. Затухание ультразвука происходит из-за ряда причин. Основными из них являются:

• убывание амплитуды волны с расстоянием от источника, обусловленное формой и волновыми размерами источника;
• рассеяние ультразвука на неоднородностях среды, в результате чего уменьшается поток энергии в первоначальном направлении распространения;
• поглощение ультразвука, т.е. необратимый переход энергии звуковой волны в другие формы, в частности в тепло.

Первая из этих причин связана с тем, что по мере распространения волны от точечного или сферического источника энергия, излучаемая источником, распределяется на все увеличивающуюся поверхность волнового фронта и соответственно уменьшается поток энергии через единицу поверхности, т.е. интенсивность звука. Для сферической волны, волновая поверхность которой растёт с расстоянием r от источника как r², амплитуда волны убывает пропорционально r ^-1, а для цилиндрической волны — пропорционально r ^-1/2.

Рассеяние ультразвука происходит из-за резкого изменения свойств среды – её плотности и модулей упругости — на границе неоднородностей, размеры которых сравнимы с длиной волны. В газах это могут быть, например, жидкие капли, в водной среде — пузырьки воздуха, в твёрдых телах — различные инородные включения или отдельные кристаллиты в поликристаллах и т. п. Особый интерес представляет рассеяние на хаотически распределённых в пространстве неоднородностях.

Поглощение ультразвука может быть обусловлено различными механизмами. Большую роль играет вязкость и теплопроводность среды, взаимодействие волны с различными молекулярными процессами вещества, с тепловыми колебаниями кристаллической решётки и др.

3атухание звука, обусловленное рассеянием и поглощением, описывается экспоненциальным законом убывания амплитуды с расстоянием, т. е. амплитуда пропорциональна e^-δr, а интенсивность – e^-2δr в отличие от степенного закона убывания амплитуды при расхождении волны, где δ – коэффициент затухания звука [2].

Коэффициент затухания выражают либо в децибелах на метр (дБ/м), либо в неперах на метр (Нп/м).

Для плоской волны коэффициент затухания по амплитуде с расстоянием определяется по формуле [4]

,

• где α – коэффициент затухания с расстоянием, 1/м,
• L – расстояние, м,
• p(0), p(L) – амплитуда звукового давления в исходной точке и на расстояние L, Па

Коэффициент затухания от времени определяется [5]

,

• где β – коэффициент затухания от времени, 1/с,
• T – время, с,
• p(0), p(T) – амплитуда звукового давления в начале и через время T соответственно, Па

Для измерения коэффициента также используют единицу дБ/м, в этом случае

,

Децибел (дБ) – логарифмическая единица измерения отношения энергий или мощностей в акустике [2].

,

• где A₁ – амплитуда первого сигнала,
• A₂ – амплитуда второго сигнала

Тогда связь между единицами измерения (дБ/м) и (1/м) будет:

,

Коэффициент затухания выражается либо в децибелах на метр (дб/м), либо в неперах на метр (Нп/м) или что тоже самое м^-1. Затухание в 1 Нп/м означает, что на расстоянии 1м амплитуда волны уменьшается в e раз (e =2,71 — основание натуральных логарифмов или число непера).

1 Нп/м = 8,68 дБ/м

При падении звуковой волны на границу раздела сред, часть энергии будет отражаться в первую среду, а остальная энергия будет проходить во вторую среду. Соотношение между отраженной энергией и энергией, проходящей во вторую среду, определяется волновыми сопротивлениями первой и второй среды. При отсутствии дисперсии скорости звука волновое сопротивление не зависит от формы волны и выражается формулой:

,

• где Z – волновое сопротивление, кг/(м²с),
• ρ – плотность, кг/м³,
• с – скорость звука, м/с

Коэффициенты отражения и прохождения будут определяться следующим образом

,

• где R – коэффициент отражения звукового давления [1],
• Z₁ – волновое сопротивление первого вещества, в котором распространяется звуковая волна, кг/(м²с),
• Z₂ – волновое сопротивление второго вещества, в которую проходит звуковая волна, кг/(м²с)

,

• где D – коэффициент прохождения звукового давления

Стоит отметить также, что если вторая среда акустически более «мягкая», т.е. Z₁>Z₂, то при отражении фаза волны изменяется на 180˚ [1].

Коэффициент пропускания энергии τ из одной среды в другую определяется отношением интенсивности волны, проходящей во вторую среду, к интенсивности падающей волны

,

Интерференция звука — неравномерность пространственного распределения амплитуды результирующей звуковой волны в зависимости от соотношения между фазами волн, складывающихся в той или иной точке пространства. При сложении гармонических волн одинаковой частоты результирующее пространственное распределение амплитуд образует не зависящую от времени интерференционную картину, которая соответствует изменению разности фаз составляющих волн при переходе от точки к точке. Для двух интерферирующих волн эта картина на плоскости имеет вид чередующихся полос усиления и ослабления амплитуды величины, характеризующей звуковое поле (например, звукового давления). Для двух плоских волн полосы прямолинейны с амплитудой, меняющейся поперёк полос соответственно изменению разности фаз. Важный частный случай интерференции — сложение плоской волны с её отражением от плоской границы; при этом образуется стоячая волна с плоскостями узлов и пучностей, расположенными параллельно границе.

Дифракция звука — отклонение поведения звука от законов геометрической акустики, обусловленное волновой природой звука. Результат дифракции звука — расхождение ультразвуковых пучков при удалении от излучателя или после прохождения через отверстие в экране, загибание звуковых волн в область тени позади препятствий, больших по сравнению с длиной волны, отсутствие тени позади препятствий, малых по сравнению с длиной волны, и т. п. Звуковые поля, создаваемые дифракцией исходной волны на препятствиях, помещённых в среду, на неоднородностях самой среды, а также на неровностях и неоднородностях границ среды, называются рассеянными полями. Для объектов, на которых происходит дифракция звука, больших по сравнению с длиной волны λ, степень отклонений от геометрической картины зависит от значения волнового параметра

,

• где D — поперечник объекта (например, поперечник ультразвукового излучателя или препятствия),
• r — расстояние точки наблюдения от этого объекта

Излучатели ультразвука — устройства, применяемые для возбуждения ультразвуковых колебаний и волн в газообразных, жидких и твердых средах. Излучатели ультразвука преобразуют в энергию звукового поля энергию какого-либо другого вида.

Наибольшее распространение в качестве излучателей ультразвука получили электроакустические преобразователи. В подавляющем большинстве излучателей ультразвука этого типа, а именно в пьезоэлектрических преобразователях, магнитострикционных преобразователях, электродинамических излучателях, электромагнитных и электростатических излучателях, электрическая энергия преобразуется в энергию колебаний какого-либо твердого тела (излучающей пластинки, стержня, диафрагмы и т.п.), которое и излучает в окружающую среду акустические волны. Все перечисленные преобразователи, как правило, линейны, и, следовательно, колебания излучающей системы воспроизводят по форме возбуждающий электрический сигнал; лишь при очень больших амплитудах колебаний вблизи верхней границы динамического диапазона излучателя ультразвука могут возникнуть нелинейные искажения.

В преобразователях, предназначенных для излучения монохроматической волны, используется явление резонанса: они работают на одном из собственных колебаний механической колебательной системы, на частоту которого настраивается генератор электрических колебаний, возбуждающий преобразователь. Электроакустические преобразователи, не обладающие твердотельной излучающей системой, применяются в качестве излучателей ультразвука сравнительно редко; к ним относятся, например, излучатели ультразвука, основанные на электрическом разряде в жидкости или на электрострикции жидкости [2].

К основным характеристикам излучателей ультразвука относятся их частотный спектр, излучаемая мощность звука, направленность излучения. В случае моночастотного излучения основными характеристиками являются рабочая частота излучателя ультразвука и его частотная полоса, границы которой определяются падением излучаемой мощности в два раза по сравнению с её значением на частоте максимального излучения. Для резонансных электроакустических преобразователей рабочей частотой является собственная частота f₀ преобразователя, а ширина полосы Δf определяется его добротностью Q.

,

Излучатели ультразвука (электроакустические преобразователи) характеризуются чувствительностью, электроакустическим коэффициентом полезного действия и собственным электрическим импедансом.

Чувствительность излучателя ультразвука — отношение звукового давления в максимуме характеристики направленности на определённом расстоянии от излучателя (чаще всего на расстоянии 1 м) к электрическому напряжению на нём или к протекающему в нём току. Эта характеристика применяется к излучателям ультразвука, используемым в системах звуковой сигнализации, в гидролокации и в других подобных устройствах. Для излучателей технологического назначения, применяемых, например, при ультразвуковых очистке, коагуляции, воздействии на химические процессы, основной характеристикой является мощность. Наряду с общей излучаемой мощностью, оцениваемой в Вт, излучатели ультразвука характеризуют удельной мощностью, т. е. средней мощностью, приходящейся на единицу площади излучающей поверхности, или усреднённой интенсивностью излучения в ближнем поле, оцениваемой в Вт/м².

Эффективность электроакустических преобразователей, излучающих акустическую энергию в озвучиваемую среду, характеризуют величиной их электроакустического коэффициента полезного действия, представляющего собой отношение излучаемой акустической мощности к затрачиваемой электрической. В акустоэлектронике для оценки эффективности излучателей ультразвука используют так называемый коэффициент электрических потерь, равный отношению (в дБ) электрической мощности к акустической. Эффективность ультразвуковых инструментов, используемых при ультразвуковой сварке, механической обработке и тому подобное, характеризуют так называемым коэффициентом эффективности, представляющим собой отношение квадрата амплитуды колебательного смещения на рабочем конце концентратора к электрической мощности, потребляемой преобразователем. Иногда для характеристики преобразования энергии в излучателях ультразвука используют эффективный коэффициент электромеханической связи.

Звуковое поле преобразователя делят на две зоны: ближнюю зону и дальнюю зону. Ближняя зона это район прямо перед преобразователем, где амплитуда эха проходит через серию максимумов и минимумов. Ближняя зона заканчивается на последнем максимуме, который располагается на расстоянии N от преобразователя. Известно, что расположение последнего максимума является естественным фокусом преобразователя. Дальняя зона это район находящийся за N, где давление звукового поля постепенно уменьшается до нуля [1].

Рисунок 3 – Звуковое поле круглого излучателя

Положение последнего максимума N на акустической оси в свою очередь зависит от диаметра и длины волны и для дискового круглого излучателя выражается формулой

,

• где N – длина ближней зоны, м,
• D – диаметр излучателя, м,
• λ – длина волны, м

Однако поскольку D обычно значительно больше λ, уравнение можно упростить и привести к виду

,

Рисунок 4 – Ближняя и дальняя зоны звукового поля

Характеристики звукового поля определяются конструкцией ультразвукового преобразователя. Следовательно, от его формы зависит распространение звука в исследуемой области и чувствительность датчика.

Многообразные применения ультразвука, при которых используются различные его особенности, можно условно разбить на три направления. Первое связано с получением информации посредством ультразвуковых волн, второе — с активным воздействием на вещество и третье — с обработкой и передачей сигналов (направления перечислены в порядке их исторического становления). При каждом конкретном применении используется ультразвук определённого частотного диапазона.

Получение информации с помощью ультразвуковых методов. Ультразвуковые методы широко используются в научных исследованиях для изучения свойств и строения веществ, для выяснения проходящих в них процессов на макро- и микроуровнях. Эти методы основаны главным образом на зависимости скорости распространения и затухания акустических волн от свойств веществ и от процессов, в них происходящих.

Воздействие ультразвука на вещество. Активное воздействие ультразвука на вещество, приводящее к необратимым изменениям в нём, или воздействие ультразвука на физические процессы, влияющее на их ход, обусловлено в большинстве случаев нелинейными эффектами в звуковом поле. Такое воздействие широко используется в промышленной технологии; при этом решаемые с помощью ультразвуковой технологии задачи, а также и сам механизм ультразвукового воздействия различны для разных сред.

Обработка и передача сигналов. Ультразвуковые устройства применяются для преобразования и аналоговой обработки электрических сигналов в различных отраслях радиоэлектроники, например в радиолокации, связи, вычислительной технике, и для управления световыми сигналами в оптике и оптоэлектронике. В устройствах для управления электрическими сигналами используются следующие особенности ультразвука: малая по сравнению с электромагнитными волнами скорость распространения; малое поглощение в кристаллах и соответственно высокая добротность резонаторов [2].

Библиографический список

• Й.Крауткремер, Г.Крауткремер. Справочник. Ультразвуковой контроль материалов.-Москва.: Металлургия, 1991.
• Голямина И.П. Ультразвук.-Москва.: из-во «Советская энциклопедия», 1979
• General Electric Sensing. Ultrasonic transducers technical notes.- Panametrics, ltd
• Под редакцией И.С.Григорьева, Е.3.Мейлихова. Справочник. Физические величины.-Москва.:1991.
• Б.А.Агранат, В.И.Башкиров, Ю.И.Китайгородский, Н.Н.Хавский. Ультразвуковая технология.-Москва.:Металлургия, 1974.
• Балдев Радж, В.Раджендран, П.Паланичами. Применения ультразвука.-Москва.:Техносфера, 2006.

Основные показатели качества воды — техническая информация

Мутность и прозрачность

Мутность – показатель качества воды, обусловленный присутствием в воде нерастворенных и коллоидных веществ неорганического и органического происхождения. Причиной мутности поверхностных вод являются илы, кремниевая кислота, гидроокиси железа и алюминия, органические коллоиды, микроорганизмы и планктон. В грунтовых водах мутность вызвана преимущественно присутствием нерастворенных минеральных веществ, а при проникании в грунт сточных вод – также и присутствием органических веществ. В России мутность определяют фотометрическим путем сравнения проб исследуемой воды со стандартными суспензиями. Результат измерений выражают в мг/дм3 при использовании основной стандартной суспензии каолина или в ЕМ/дм3 (единицы мутности на дм3) при использовании основной стандартной суспензии формазина. Последнюю единицу измерения называют также Единица Мутности по Формазину (ЕМФ) или в западной терминологии FTU (Formazine Turbidity Unit). 1FTU=1ЕМФ=1ЕМ/ дм3. В последнее время в качестве основной во всем мире утвердилась фотометрическая методика измерения мутности по формазину, что нашло свое отражение в стандарте ISO 7027 (Water quality — Determination of turbidity). Согласно этому стандарту, единицей измерения мутности является FNU  (Formazine Nephelometric Unit). Агентство по Охране Окружающей Среды США (U.S. EPA) и Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) используют единицу измерения мутности NTU (Nephelometric Turbidity Unit). Соотношение между основными единицами измерения мутности следующее: 1 FTU(ЕМФ)=1 FNU=1 NTU.

ВОЗ по показаниям влияния на здоровье мутность не нормирует, однако с точки зрения внешнего вида рекомендует, чтобы мутность была не выше 5 NTU (нефелометрическая единица мутности), а для целей обеззараживания – не более 1 NTU.

Мера прозрачности – высота столба воды, при которой можно наблюдать опускаемую в воду белую пластину определенных размеров (диск Секки) или различать на белой бумаге шрифт определенного размера и типа (шрифт Снеллена). Результаты выражаются в сантиметрах.

Характеристика вод по прозрачности (мутности)

Прозрачность	Еденица измерения, см
Средней мутности

Цветность

Цветность – показатель качества воды, обусловленный главным образом присутствием в воде гуминовых и фульфовых кислот, а также соединений железа (Fe3+). Количество этих веществ зависит от геологических условий в водоносных горизонтах и от количества и размеров торфяников в бассейне исследуемой реки. Так, наибольшую цветность имеют поверхностные воды рек и озер, расположенных в зонах торфяных болот и заболоченных лесов, наименьшую – в степях и степных зонах. Зимой содержание органических веществ в природных водах минимальное, в то время как весной в период половодья и паводков, а также летом в период массового развития водорослей – цветения воды — оно повышается. Подземные воды, как правило, имеют меньшую цветность, чем поверхностные. Таким образом, высокая цветность является тревожным признаком, свидетельствующим о неблагополучии воды. При этом очень важно выяснить причину цветности, так как методы удаления, например, железа и органических соединений отличаются. Наличие же органики не только ухудшает органолептические свойства воды, приводит к возникновению посторонних запахов, но и вызывает резкое снижение концентрации растворенного в воде кислорода, что может быть критично для ряда процессов водоочистки. Некоторые в принципе безвредные органические соединения, вступая в химические реакции (например, с хлором), способны образовывать очень вредные и опасные для здоровья человека соединения.

Цветность измеряется в градусах платино-кобальтовой шкалы и колеблется от единиц до тысяч градусов – Таблица 2.

Характеристика вод по цветности

Цветность	Еденица измерения, градус платино-кобальтовой шкалы
Очень высокая

Вкус и привкус

Вкус воды определяется растворенными в ней веществами органического и неорганического происхождения и различается по характеру и интенсивности. Различают четыре основных вида вкуса: соленый, кислый, сладкий, горький. Все другие виды вкусовых ощущений называются привкусами (щелочной, металлический, вяжущий и т.п.). Интенсивность вкуса и привкуса определяют при 20 °С и оценивают по пятибалльной системе, согласно ГОСТ 3351-74*.

Качественную характеристику оттенков вкусовых ощущений – привкуса – выражают описательно: хлорный, рыбный, горьковатый и так далее. Наиболее распространенный соленый вкус воды чаще всего обусловлен растворенным в воде хлоридом натрия, горький – сульфатом магния, кислый – избытком свободного диоксида углерода и т.д. Порог вкусового восприятия соленых растворов характеризуется такими концентрациями (в дистиллированной воде), мг/л: NaCl – 165; CaCl2 – 470; MgCl2 – 135; MnCl2 – 1,8; FeCl2 – 0,35; MgSO4 – 250; CaSO4 – 70; MnSO4 – 15,7; FeSO4 – 1,6; NaHCO3 – 450.

По силе воздействия на органы вкуса ионы некоторых металлов выстраиваются в следующие ряды:

O  катионы: Nh5+ > Na+ > K+; Fe2+ > Mn2+ > Mg2+ > Ca2+;

O  анионы: ОН- > NO3- > Cl- > HCO3- > SO42- .

Характеристика вод по интенсивности вкуса

Интенсивность вкуса и привкуса	Характер появления вкуса и привкуса	Оценка интенсивности, балл
Нет	Вкус и привкус не ощущаются	0
Очень слабая	Вкус и привкус не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при лабораторном исследовании	1
Слабая	Вкус и привкус замечаются потребителем, если обратить на это его внимание	2
Заметная	Вкус и привкус легко замечаются и вызывают неодобрительные отзывы о воде	3
Отчетливая	Вкус и привкус обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья	4
Очень сильная	Вкус и привкус настолько сильные, что делают воду непригодной к употреблению	5

Запах

Запах – показатель качества воды, определяемый органолептическим методом с помощью обоняния на основании шкалы силы запаха. На запах воды оказывают влияние состав растворенных веществ, температура, значения рН и целый ряд прочих факторов. Интенсивность запаха воды определяют экспертным путем при 20 °С и 60 °С и измеряют в баллах, согласно требованиям.

Следует также указывать группу запаха по следующей классификации:

 

По характеру запахи делят на две группы:

• естественного происхождения (живущие и отмершие в воде организмы, загнивающие растительные остатки и др.)
• искусственного происхождения (примеси промышленных и сельскохозяйственных сточных вод).

Запахи второй группы (искусственного происхождения) называют по определяющим запах веществам: хлорный, бензиновый и т.д.

Запахи естественного происхождения

Обозначение запаха	Характер запаха	Примерный род запаха
А	Ароматический	огуречный, цветочный
Б	Болотный	илистый, тинистый
Г	Гнилостный	фекальный, сточный
Д	Древесный	запах мокрой щепы, древесной коры
З	Землистый	прелый, запах свежевспаханной земли, глинистый
П	Плесневый	затхлый, застойный
Р	Рыбный	запах рыбьегожира, рыбный
С	Сероводородный	запах тухлых яиц
Т	Травянистый	запах скошенной травы, сена
Н	Неопределенный	Запахи естественного происхождения, не попадающие под предыдущие определения

Интенсивность запаха по ГОСТ 3351-74* оценивают в шестибальной шкале – см. следующую страницу.

Характеристика вод по интенсивности запаха

Интенсивность запаха	Характер появления запаха	Оценка интенсивности, балл
Нет	Запах не ощущаются	0
Очень слабая	Запах не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при лабораторном исследовании	1
Слабая	Запах замечаются потребителем, если обратить на это его внимание	2
Заметная	Запах легко замечаются и вызывают неодобрительные отзывы о воде	3
Отчетливая	Запах обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья	4
Очень сильная	Запах настолько сильные, что делают воду непригодной к употреблению	5

Водородный показатель (рН)

Водородный показатель (рН) — характеризует концентрацию свободных ионов водорода в воде и выражает степень кислотности или щелочности воды (соотношение в воде ионов Н+ и ОН- образующихся при диссоциации воды) и количественно определяется концентрацией ионов водорода pH = — Ig [H+]

Если в воде пониженное содержание свободных ионов водорода (рН>7) по сравнению с ионами ОН-, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н+ (рН<7)- кислую. В идеально чистой дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга. В таких случаях вода нейтральна и рН=7. При растворении в воде различных химических веществ этот баланс может быть нарушен, что приводит к изменению уровня рН.

Определение pH выполняется колориметрическим или электрометрическим методом. Вода с низкой реакцией рН отличается коррозионностью, вода же с высокой реакцией рН проявляет склонность к вспениванию.

В зависимости от уровня рН воды можно условно разделить на несколько групп:

Характеристика вод по рН

Тип воды	Величина рН
сильнокислые воды
слабокислые воды
нейтральные воды
слабощелочный воды
щелочные воды
сильнощелочные воды

Контроль над уровнем рН особенно важен на всех стадиях водоочистки, так как его «уход» в ту или иную сторону может не только существенно сказаться на запахе, привкусе и внешнем виде воды, но и повлиять на эффективность водоочистных мероприятий. Оптимальная требуемая величина рН варьируется для различных систем водоочистки в соответствии с составом воды, характером материалов, применяемых в системе распределения, а также в зависимости от применяемых методов водообработки.

Обычно уровень рН находится в пределах, при которых он непосредственно не влияет на потребительские качества воды. Так, в речных водах pH обычно находится в пределах 6.5-8.5, в атмосферных осадках 4.6-6.1, в болотах 5.5-6.0, в морских водах 7.9-8.3. Поэтому ВОЗ не предлагает какой-либо рекомендуемой по медицинским показателям величины для рН. Вместе с тем известно, что при низком рН вода обладает высокой коррозионной активностью, а при высоких уровнях (рН>11) вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Именно поэтому для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9.

Кислотность

Кислотностью называют содержание в воде веществ, способных вступать в реакцию с гидроксид-ионами (ОН-). Кислотность воды определяется эквивалентным количеством гидроксида, необходимого для реакции.

В обычных природных водах кислотность в большинстве случаев зависит только от содержания свободного диоксида углерода. Естественную часть кислотности создают также гуминовые и другие слабые органические кислоты и катионы слабых оснований (ионы аммония, железа, алюминия, органических оснований). В этих случаях pH воды не бывает ниже 4.5.

В загрязненных водоемах может содержаться большое количество сильных кислот или их солей за счет сброса промышленных сточных вод. В этих случаях pH может быть ниже 4.5. Часть общей кислотности, снижающей pH до величин < 4.5, называется свободной.

Жесткость

Общая (полная) жесткость – свойство, вызванное присутствием растворенных в воде веществ, в основном — солей кальция (Ca2+) и магния (Mg2+), а также других катионов, которые выступают в значительно меньших количествах, таких как ионы: железа, алюминия, марганца (Mn2+) и тяжелых металлов (стронций Sr2+, барий Ba2+).

Но общее содержание в природных водах ионов кальция и магния несравнимо больше содержания всех других перечисленных ионов – и даже их суммы. Поэтому под жесткостью понимают сумму количеств ионов кальция и магния – общая жесткость, складывающаяся из значений карбонатной (временной, устраняемой кипячением) и некарбонатной (постоянной) жесткости. Первая вызвана присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, вторая наличием сульфатов, хлоридов, силикатов, нитратов и фосфатов этих металлов.

В России жесткость воды выражают в мг-экв/дм3 или в моль/л.

Карбонатная жесткость (временная) – вызвана присутствием растворенных в воде бикарбонатов, карбонатов и углеводородов кальция и магния. Во время нагревания бикарбонаты кальция и магния частично оседают в растворе в результате обратимых реакций гидролиза.

Некарбонатная жесткость (постоянная) – вызывается присутствием растворенных в воде хлоридов, сульфатов и силикатов кальция (не растворяются и не оседают в растворе во время нагревания воды).

Характеристика вод по значению общей жесткости

Группа вод	Еденица измерения, ммоль/л
Средней жесткости
Очень жесткая

Щелочность

Щелочностью воды  называется суммарная концентрация содержащихся в воде анионов слабых кислот и гидроксильных ионов (выражена в ммоль/л), вступающих в реакцию при лабораторных исследованиях с соляной или серной кислотами с образованием хлористых или сернокислых солей щелочных и щелочноземельных металлов.

Различают следующие формы щелочности воды: бикарбонатная (гидрокарбонатная), карбонатная, гидратная, фосфатная, силикатная, гуматная – в зависимости от анионов слабых кислот, которыми обусловливается щелочность. Щелочность природных вод, рН которых обычно < 8,35, зависит от присутствия в воде бикарбонатов, карбонатов, иногда и гуматов. Щелочность других форм появляется в процессах обработки воды. Так как в природных водах почти всегда щелочность определяется бикарбонатами, то для таких вод общую щелочность принимают равной карбонатной жесткости.

Железо, марганец

Железо, марганец — в натуральной воде выступают преимущественно в виде углеводородов, сульфатов, хлоридов, гумусовых соединений и иногда фосфатов. Присутствие ионов железа и марганца очень вредит большинству технологических процессов, особенно в целлюлозной и текстильной промышленности, а также ухудшает органолептические свойства воды.

Кроме того, содержание железа и марганца в воде может вызывать развитие марганцевых бактерий и железобактерий, колонии которых могут быть причиной зарастания водопроводных сетей.

Хлориды

Хлориды – присутствие хлоридов в воде может быть вызвано вымыванием залежей хлоридов или же они могут появиться в воде вследствие присутствия стоков. Чаще всего хлориды в поверхностных водах выступают в виде NaCl, CaCl2 и MgCl2, причем, всегда в виде растворенных соединений.

Соединения азота

Соединения азота (аммиак, нитриты, нитраты) – возникают, главным образом, из белковых соединений, которые попадают в воду вместе со сточными водами. Аммиак, присутствующий в воде, может быть органического или неорганического происхождения. В случае органического происхождения наблюдается повышенная окисляемость.

Нитриты возникают, главным образом, вследствие окисления аммиака в воде, могут также проникать в нее вместе с дождевой водой вследствие редукции нитратов в почве.

Нитраты — это продукт биохимического окисления аммиака и нитритов или же они могут быть выщелочены из почвы.

Сероводород

Сероводород придает воде неприятный запах, приводит к развитию серобактерий и вызывает коррозию. Сероводород, преимущественно присутствующий в подземных водах, может быть минерального, органического или биологического происхождения, причем в виде растворенного газа или сульфидов. То, под каким видом проявляется сероводород, зависит от реакции pH:

O  при pH < 5 имеет вид h3S;

O  при pH > 7 выступает в виде иона HS-;

O  при pH = 5 : 7 может быть в виде, как h3S, так и HS-.

воде. Они поступают в воду вследствие вымывания осадочных горных пород, выщелачивания почвы и иногда вследствие окисления сульфидов и серы – продуктов расклада белка из сточных вод. Большое содержание сульфатов в воде может быть причиной болезней пищеварительного тракта, а также такая вода может вызывать коррозию бетона и железобетонных конструкций.

Двуокись углерода

Двуокись углерода (CO2) – в зависимости от реакции pH воды может быть в следующих видах:

Сероводород придает воде неприятный запах, приводит к развитию серобактерий и вызывает коррозию. Сероводород, преимущественно присутствующий в подземных водах, может быть минерального, органического или биологического происхождения, причем в виде растворенного газа или сульфидов. То, под каким видом проявляется сероводород, зависит от реакции pH:

• при pH < 5 имеет вид h3S;
• при pH > 7 выступает в виде иона HS-;
• при pH = 5 : 7 может быть в виде, как h3S, так и HS-.

Сульфаты

Сульфаты (SO42-) – наряду с хлоридами являются наиболее распространенными видами загрязнения в воде. Они поступают в воду вследствие вымывания осадочных горных пород, выщелачивания почвы и иногда вследствие окисления сульфидов и серы – продуктов расклада белка из сточных вод. Большое содержание сульфатов в воде может быть причиной болезней пищеварительного тракта, а также такая вода может вызывать коррозию бетона и железобетонных конструкций.

Двуокись углерода

Двуокись углерода (CO2) – в зависимости от реакции pH воды может быть в следующих видах:

• pH < 4,0 – в основном, как газ CO2;
• pH = 8,4 – в основном в виде иона бикарбоната НСО3- ;
• pH > 10,5 – в основном в виде иона карбоната CO32-.

Агрессивная двуокись углерода – это часть свободной двуокиси углерода (CO2), которая необходима для удержания растворенных в воде углеводородов от разложения. Она очень активна и вызывает коррозию металлов. Кроме того, приводит к растворению карбоната кальция СаСО3 в строительных растворах или бетоне и поэтому ее необходимо удалять из воды, предназначенной для строительных целей. При оценке агрессивности воды, наряду с агрессивной концентрацией двуокиси углерода, следует также учитывать содержание солей в воде (солесодержание). Вода с одинаковым содержанием агрессивного CO2, тем более агрессивна, чем выше ее солесодержание.

Растворенный кислород

Поступление кислорода в водоем происходит путем растворения его при контакте с воздухом (абсорбции), а также в результате фотосинтеза водными растениями. Содержание растворенного кислорода зависит от температуры, атмосферного давления, степени турбулизации воды, минерализации воды и др. В поверхностных водах содержание растворенного кислорода может колебаться от 0 до 14 мг/л. В артезианской воде кислород практически отсутствует.

Относительное содержание кислорода в воде, выраженное в процентах его нормального содержания и называется степенью насыщения кислородом. Этот параметр зависит от температуры воды, атмосферного давления и уровня минерализации. Вычисляется по формуле: M = (ax0,1308×100)/NxP, где

М – степень насыщения воды кислородом, %;

а – концентрация кислорода, мг/дм3;

Р – атмосферное давление в данной местности, МПа.

N – нормальная концентрация кислорода при данной температуре и общем давлении 0,101308 МПа, приведенная в следующей таблице:

Растворимость кислорода в зависимости от температуры воды

Температура воды, °С	0	10	20	30	40	50	60	80	100
мг О2/дм3	14,6	11,3	9,1	7,5	6,5	5,6	4,8	2,9	0,0

Окисляемость

Окисляемость – это показатель, характеризующий содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых сильным окислителем. Окисляемость выражается в мгO2 необходимого на окисление этих веществ, содержащихся в 1 дм3 исследованной воды.

Различают несколько видов окисляемости воды: перманганатную (1 мг KMnO4 соответствует 0,25 мг O2), бихроматную, иодатную, цериевую. Наиболее высокая степень окисления достигается бихроматным и иодатным методами. В практике водоочистки для природных малозагрязненных вод определяют перманганатную окисляемость, а в более загрязненных водах – как правило, бихроматную окисляемость (называемую также ХПК – химическое потребление кислорода). Окисляемость является очень удобным комплексным параметром, позволяющим оценить общее загрязнение воды органическими веществами. Органические вещества, находящиеся в воде весьма разнообразны по своей природе и химическим свойствам. Их состав формируется как под влиянием биохимических процессов протекающих в водоеме, так и за счет поступления поверхностных и подземных вод, атмосферных осадков, промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод. Величина окисляемости природных вод может варьироваться в широких пределах от долей миллиграммов до десятков миллиграммов О2 на литр воды.

Поверхностные воды имеют более высокую окисляемость, а значит в них содержится высокие концентрации органических веществ по сравнению с подземными. Так, горные реки и озера характеризуются окисляемостью 2-3 мг О2/дм3, реки равнинные – 5-12 мг О2/дм3, реки с болотным питанием – десятки миллиграммов на 1 дм3.

Подземные же воды имеют в среднем окисляемость на уровне от сотых до десятых долей миллиграмма О2/дм3 (исключения составляют воды в районах нефтегазовых месторождений, торфяников, в сильно заболоченных местностях, подземных вод северной части РФ).

Электропроводность

Электропроводность – это численное выражение способности водного раствора проводить электрический ток. Электрическая проводимость природной воды зависит в основном от степени минерализации (концентрации растворенных минеральных солей) и температуры. Благодаря этой зависимости, по величине электропроводности можно с определенной степенью погрешности судить о минерализации воды. Такой принцип измерения используется, в частности, в довольно распространенных приборах оперативного измерения общего солесодержания (так называемых TDS-метрах).

Дело в том, что природные воды представляют собой растворы смесей сильных и слабых электролитов. Минеральную часть воды составляют преимущественно ионы натрия (Na+), калия (K+), кальция (Ca2+), хлора (Cl–), сульфата (SO42–), гидрокарбоната (HCO3–).

Этими ионами и обуславливается в основном электропроводность природных вод. Присутствие же других ионов, например трехвалентного и двухвалентного железа (Fe3+ и Fe2+), марганца (Mn2+), алюминия (Al3+), нитрата (NO3–), HPO4–, h3PO4– и т.п. не столь сильно влияет на электропроводность (конечно при условии, что эти ионы не содержатся в воде в значительных количествах, как например, это может быть в производственных или хозяйственно-бытовых сточных водах). Погрешности же измерения возникают из-за неодинаковой удельной электропроводимости растворов различных солей, а также из-за повышения электропроводимости с увеличением температуры. Однако, современный уровень техники позволяет минимизировать эти погрешности, благодаря заранее рассчитанным и занесенным в память зависимостям.

Электропроводность не нормируется, но величина 2000 мкС/см примерно соответствует общей минерализации в 1000 мг/л.

Окислительно-восстановительный потенциал (редокс-потенциал, Eh)

Окислительно-восстановительный потенциал (мера химической активности) Eh вместе с рН, температурой и содержанием солей в воде характеризует состояние стабильности воды. В частности этот потенциал необходимо учитывать при определении стабильности железа в воде. Eh в природных водах колеблется в основном от -0,5 до +0,7 В, но в некоторых глубоких зонах Земной коры может достигать значений минус 0,6 В (сероводородные горячие воды) и +1,2 В (перегретые воды современного вулканизма).

Подземные воды классифицируются:

• Eh > +(0,1–1,15) В – окислительная среда; в воде присутствует растворенный кислород, Fe3+, Cu2+, Pb2+, Mo2+ и др.
• Eh – 0,0 до +0,1 В – переходная окислительно-восстановительная среда, характеризуется неустойчивым геохимическим режимом и переменным содержанием кислорода и cероводорода, а также слабым окислением и слабым восстановлением разных металлов;
• Eh < 0,0 – восстановительная среда; в воде присутствуют сероводород и металлы Fe2+, Mn2+, Mo2+ и др.

Зная значения рН и Eh, можно по диаграмме Пурбэ установить условия существования соединений и элементов Fe2+, Fe3+, Fe(ОН)2, Fe(ОН)3, FeСО3, FeS, (FeOH)2+.

Узбекская ткань | izi.TRAVEL

Во всех восточных сувенирных лавках глаз так и притягивают яркие и воздушные ткани. Узбекский шелк: хан-атлас, икат, адрас – получил большую известность, и сейчас в своих коллекциях его используют ведущие мировые модельеры. В Узбекистане на улицах часто можно встретить людей в национальных костюмах, здесь это не считается пережитком прошлого. На государственных и народных торжествах традиционный костюм – непременный атрибут.

Самая известная узбекская ткань – хан-атлас. Ее разводы переливаются всеми цветами радуги. Раньше хан-атлас могла позволить себе только высокая знать, отсюда и название – «ханский шелк». Для создания такого узора шелковые нити связывают в пучок и в таком виде попеременно опускают в кипящие краски. Краски наплывают одна на другую и создают эффект размытости. Техника эта называется «абрбанд», что в переводе означает «обвязанное облако».

Возможно, по сходству узора хан-атласа с плывущими по небу облаками родилась красивая история о его появлении. Богатый старый хан решил сделать своей пятой женой юную красавицу – дочь простого ткача. Ткач бросился в ноги правителю и поклялся выполнить любую его волю, если тот изменит свое решение. Хан пообещал, что выполнит просьбу бедняка, если к утру он создаст нечто необыкновенное, что заставит хана забыть о красоте девушки. Опечаленный ткач сел на берегу озера и увидел отражение в воде плывущих по небу облаков. К утру он воплотил увиденное в потрясающей ткани – хан-атласе. Правитель сдержал свое слово, а дочь ткача стала женой его любимого сына.

Ткани с нанесенным по древним технологиям узором называются «икат». Из них шили платья, шаровары, халаты. Хитрость создания узора заключается в том, что все цвета наносятся на нити до того, как материя выткана. И только на готовой ткани проступает орнамент. Узор называли по форме, которую он напоминал: бодом (миндаль), дарахт (дерево), анор (гранат), капалак (бабочка). Икат очень ценился и был роскошной тканью для особых случаев. Ни один кусок старого иката не выбрасывали, находя ему применение в пошиве новой одежды.

Неотъемлемая часть восточного костюма – тюбетейка. Женская вышитая тюбетейка – настоящее произведение искусства. Самаркандские тюбетейки, или дуппи, делаются в особой технике. Чтобы поверхность тюбетейки получилась ребристой, между верхом и подкладкой мастера вставляют скрученные полоски бумаги или фитильки из ваты.

File:Needlework Artist goo.gl
Автор:David Stanley www.flickr.com
Лицензия:creativecommons.org

Учебное пособие по физике: отражение, преломление и дифракция

Ранее в Уроке 3 обсуждалось поведение волн, движущихся по веревке от более плотной среды к менее плотной (и наоборот). Волна не просто останавливает , когда достигает конца среды. Скорее, волна будет претерпевать определенное поведение, когда встречается с концом среды. В частности, будет некоторое отражение от границы и некоторая передача в новую среду.Но что, если волна распространяется в двумерной среде, такой как водная волна, проходящая через океанскую воду? Или что, если волна распространяется в трехмерной среде, такой как звуковая волна или световая волна, распространяющаяся в воздухе? Какого типа поведения можно ожидать от таких двумерных и трехмерных волн?

Изучение волн в двух измерениях часто выполняется с помощью резервуара пульсации. Рябный резервуар — это большой резервуар с водой со стеклянным дном, который используется для изучения поведения водных волн.Свет обычно падает на воду сверху и освещает белый лист бумаги, расположенный непосредственно под резервуаром. Часть света поглощается водой, когда она проходит через резервуар. Гребень воды поглощает больше света, чем корыто. Таким образом, яркие пятна представляют собой впадины волн, а темные пятна — гребни волн. По мере того, как волны на воде движутся через резервуар с рябью, темные и яркие пятна также перемещаются. Когда волны сталкиваются с препятствиями на своем пути, их поведение можно наблюдать, наблюдая за движением темных и ярких пятен на листе бумаги.Демонстрации резервуаров пульсации обычно проводятся на уроках физики, чтобы обсудить принципы, лежащие в основе отражения, преломления и дифракции волн.

Отражение волн

Если линейный объект, прикрепленный к осциллятору, качается взад и вперед в воде, он становится источником прямых волн . Эти прямые волны имеют чередующиеся гребни и впадины. Если смотреть на лист бумаги под резервуаром, гребни — это темные линии, тянущиеся поперек бумаги, а впадины — это яркие линии.Эти волны будут проходить через воду, пока не встретят препятствие, например стену резервуара или объект, помещенный в воду. На диаграмме справа изображена серия прямых волн, приближающихся к длинной преграде, проходящей под углом через резервуар с водой. Направление, в котором эти волновые фронты (прямые гребни) проходят через воду, показано синей стрелкой. Синяя стрелка называется луч и нарисована перпендикулярно волновым фронтам. Достигнув барьера, помещенного в воду, эти волны отражаются от воды и устремляются в другом направлении.На диаграмме ниже показаны отраженные волновые фронты и отраженный луч. Независимо от угла, под которым волновые фронты приближаются к барьеру, выполняется один общий закон отражения: волны всегда будут отражаться таким образом, что угол, под которым они приближаются к барьеру, равен углу, под которым они отражаются от барьера. Это известно как закон отражения . Более подробно этот закон будет обсуждаться в Блоке 13 Физического Класса.

Обсуждение выше относится к отражению волн от прямых поверхностей.Но что, если поверхность искривлена, возможно, в форме параболы? Какие обобщения можно сделать для отражения волн на воде от параболических поверхностей? Предположим, что в воду помещена резиновая трубка, имеющая форму параболы. На схеме справа изображен такой параболический барьер в резервуаре пульсации. К барьеру приближаются несколько волновых фронтов; луч нарисован для этих волновых фронтов. Отражаясь от параболического барьера, волны на воде изменят направление и устремятся к определенной точке.Это показано на диаграмме ниже. Как будто вся энергия, переносимая водными волнами, сходится в одной точке — точке, известной как фокус. Пройдя через точку фокусировки, волны распространяются по воде. Отражение волн от криволинейных поверхностей будет обсуждаться более подробно в Разделе 13 Физического Класса.

Преломление волн

Отражение включает изменение направления волн, когда они отражаются от преграды. Преломление волн включает изменение направления волн при их переходе из одной среды в другую. Преломление, или искривление пути волн, сопровождается изменением скорости и длины волны. В Уроке 2 было упомянуто, что скорость волны зависит от свойств среды, в которой распространяются волны. Таким образом, если среда (и ее свойства) изменяются, скорость волн изменяется. Наиболее важным свойством воды, которое может повлиять на скорость волн, бегущих по ее поверхности, является ее глубина.Волны на воде распространяются быстрее всего, когда среда наиболее глубокая. Таким образом, если водные волны переходят из глубины в мелководье, они замедляются. И, как упоминалось в предыдущем разделе Урока 3, это уменьшение скорости также будет сопровождаться уменьшением длины волны. Таким образом, когда водные волны передаются из глубины в мелководье, скорость уменьшается, длина волны уменьшается, а направление меняется.

Такое граничное поведение волн на воде можно наблюдать в резервуаре с рябью, если резервуар разделен на глубокую и мелкую секции.Если на дно резервуара поместить оконное стекло, одна часть резервуара будет глубокой, а другая часть — неглубокой. Видно, что волны, движущиеся от глубокого конца к мелкому, преломляются (т. При переходе от глубокой воды к мелководью видно, что волны изгибаются таким образом, что кажется, что они движутся более перпендикулярно поверхности.Если вы путешествуете с мелководья на большую глубину, волны отклоняются в противоположном направлении. Преломление световых волн будет обсуждаться более подробно в следующем разделе Физического класса.

Дифракция волн

Отражение включает изменение направления волн, когда они отражаются от преграды; преломление волн предполагает изменение направления волн при переходе из одной среды в другую; и дифракция включает изменение направления волн, когда они проходят через отверстие или вокруг препятствия на своем пути.Волны на воде могут перемещаться по углам, препятствиям и проемам. Эта способность наиболее очевидна для волн на воде с большей длиной волны. Дифракцию можно продемонстрировать, поместив небольшие барьеры и препятствия в резервуар пульсации и наблюдая за траекторией водных волн, когда они встречаются с препятствиями. Видно, что волны проходят вокруг барьера в области за ним; впоследствии вода за преградой нарушается. Величина дифракции (резкость изгиба) увеличивается с увеличением длины волны и уменьшается с уменьшением длины волны.Фактически, когда длина волны меньше длины препятствия, заметной дифракции не происходит.

В гавани наблюдается дифракция водных волн, когда волны огибают небольшие лодки и, как выяснилось, мешают воде позади них. Однако те же волны не могут дифрагировать вокруг более крупных лодок, поскольку их длина волны меньше, чем у лодки. Обычно наблюдается дифракция звуковых волн; мы замечаем, что звук рассеивается по углам, что позволяет нам слышать других людей, говорящих с нами из соседних комнат.Многие лесные птицы пользуются дифракционной способностью длинноволновых звуковых волн. Совы, например, могут общаться на больших расстояниях благодаря тому факту, что их длинноволновые гудки способны рассеиваться вокруг лесных деревьев и нести дальше, чем коротковолновые твитов певчих птиц. Дифракция световых волн наблюдается, но только тогда, когда волны сталкиваются с препятствиями с очень малой длиной волны (такими как частицы, взвешенные в нашей атмосфере).Дифракция звуковых волн и световых волн будет обсуждаться в следующем разделе Учебника по физике.

Отражение, преломление и дифракция — все это граничные поведения волн, связанные с искривлением траектории волны. Искривление пути — наблюдаемое поведение, когда среда является двух- или трехмерной средой. Отражение происходит при отражении от барьера. Отражение волн от прямых преград подчиняется закону отражения.Отражение волн от параболических барьеров приводит к схождению волн в фокусе. Преломление — это изменение направления волн, которое происходит, когда волны переходят из одной среды в другую. Преломление всегда сопровождается изменением длины волны и скорости. Дифракция — это изгиб волны вокруг препятствий и отверстий. Степень дифракции увеличивается с увеличением длины волны.

Почему вода прозрачная, а при замерзании часто бывает белой, как снег? | Ребята из науки

Почему вода прозрачная, а при замерзании часто бывает белой, как снег?

Февраль 2001

Прозрачность воды поразительна: вода нетронутого рифа или озера Кратер в Орегоне славится своей прозрачностью, потому что через нее можно смотреть на расстояние около 100 футов.Но все знают, что даже небольшой снегопад покрывает землю белым покрывалом. Снега, который мы получили в январе, было достаточно, чтобы покрыть местность белым веществом, что ненадолго превратило нашу местность в зимнюю страну чудес. Более того, почему вода или кусок льда чистые, а снег — нет?

Чистая вода бесцветна в паровой, жидкой или твердой фазе. То есть молекулы воды не могут поглощать видимый свет и поэтому не могут давать цвета, такие как молекулы красителя или пигмента. Но это не значит, что вода ничего не делает с падающим на нее светом.Вы можете смоделировать воду как оконное стекло, которое пропускает и отражает свет. Хорошее зеркало отражает почти весь свет и не пропускает через него ни одного света. И наоборот, качественные окна позволяют пропускать через них почти весь свет с минимальным отражением или ослеплением. Но если вы присмотритесь, вы заметите слабое отражение самого себя на большинстве оконных стекол.

Вода и стекло не только отражают, но и преломляют свет. Это означает, что когда луч света попадает в воду или стекло, свет изгибается.Вы знаете это из уловки «ложка в стакане»: если вы опустите ложку в стакан с водой, вы заметите, что ручка ложки резко «ломается» на границе раздела вода / воздух. То же самое происходит, когда свет попадает в кусок льда: он изгибается. Теперь, если у вас есть только один сплошной ледяной покров, изгиб будет небольшим, как и отражение от поверхности льда; большая часть света проникает сквозь лед, и он кажется прозрачным.

А что, если вы смотрите не сквозь дюйм твердого гладкого льда, а через множество изящных снежинок? Снежинки образуются прямо из паровой фазы воды в прекрасные кристаллы, которыми так славятся снежинки.Эти кристаллы льда образуются с гексагональной (шестигранной) симметрией, поэтому каждый кристалл имеет много сторон или граней. Когда падающий свет попадает на снежинку, часть света отражается от кристалла обратно к наблюдателю. Однако большая часть света проникает в кристалл и изгибается или преломляется. Теперь снежинка имеет такую ​​сложную замысловатую структуру, что этот свет попадает на внутренние грани кристалла и отражается внутри кристалла. Комбинация отражения и преломления настолько эффективна для кристалла льда, что, в конечном счете, большая часть света фактически отражается обратно к источнику света и наблюдателю.Поскольку все цвета в солнечном свете складываются в белый цвет, то, что мы видим, когда смотрим на снег, является белым: солнечный свет, который отражается и преломляется через кристаллы воды (льда), чтобы вернуться к нам.

Фактически, поскольку снег так хорошо отражает свет, вы можете получить так называемую «снежную слепоту», если выйдете на улицу в яркий солнечный день после того, как выпал снег. Свет такой яркий, что когда вы заходите внутрь, он кажется очень темным, и вашим зрачкам требуется минута или две, чтобы они расширились настолько, чтобы хорошо видеть.

Мириады капель воды и кристаллов льда, которые образуют облака, прекрасно отражают свет, и поэтому облака, как снег, отражают большую часть света и кажутся «белыми». На спутниковых снимках видно, что облака выглядят ярко-белыми, если смотреть сверху. Снизу толстые облака кажутся темными, потому что их верхушки отражают большую часть света в космос.

Путешествие на Гурни: Отражения в воде, часть 1

Когда сцена отражается в воде, она выглядит почти как перевернутое зеркальное отображение.

Почти. Но отражение отличается в нескольких важных отношениях. Во-первых, светлые тона, которые вы видите в сцене над водой, будут казаться немного темнее в отражении. Эти светлые тона могут быть облаками в небе, белым домом или светлыми листьями на прибрежных растениях.

Причина, по которой эти светлые тона кажутся немного темнее в отражении, заключается в том, что часть света проникает в воду, а не отражается от поверхности. Это тот самый свет, который вы бы увидели, если бы ныряли под водой.Если бы вода была идеальным зеркалом, рыба жила бы в кромешной тьме! Поскольку количество каждого светового пучка уменьшается на количество света, отводимого в воду, количество отраженного света также уменьшается.

Обратите внимание, как цвета голубого неба и оранжевого куста темнеют, когда они отражаются в этом зимнем ручье.

Вода приближается к отражательной способности идеального зеркала только тогда, когда вы смотрите прямо через него под очень малым углом. По мере увеличения крутизны угла отражения процент света, попадающего в воду, также увеличивается.Если вы смотрите круто вниз на поверхность воды, не так много света от неба будет отражаться. Подумайте, какой темной кажется вода в озере или океане, когда вы смотрите прямо в нее со стороны лодки.

Это явление поедания света (называемое преломлением, в отличие от отражения) проявилось на этой картине белого курорта, расположенного над озером. Я смотрел вниз на воду и был удивлен, насколько плохо вода отражала белые скалы по краю озера и светлые камни на здании.Я нарисовал его так, как видел, но мне он все равно кажется странным.

Для проверки реальности вот фото того же места, снятое под крутым углом вниз. Он показывает тот же эффект, при этом большинство светлых тонов исчезают в воде, а не отражаются от ее поверхности.

Reflections in the Water, Reflections of Oneself — The Art Studio, Inc.

«Моне и Сена: впечатления от реки» в MFAH

«Моне — всего лишь глаз, но боже мой, какой глаз!» — Поль Сезанн

Бледное небо едва отреагировало на приход новой зари, как странная лодка бесшумно оттолкнулась от берега и вплыла в середину реки.На палубе была небольшая деревянная каюта, поэтому лодка выглядела как плавучий домик. Кабина могла открываться с обеих сторон, чтобы обеспечить беспрепятственный обзор вверх или вниз по течению. Если бы посетителю разрешили подняться на борт, он бы нашел там необычный инвентарь: мольберт, палитры, кисти, краски…. Владельцем этой лодки был не заядлый рыбак, а художник Клод Моне.

Залитые солнцем сады, кувшинки, стога сена и Руанский собор — вот некоторые из известных образов, которые вызывает в нашей памяти имя прославленного мастера-импрессиониста.Моне прожил долгую жизнь — 86 лет, и его творческий потенциал был ошеломляющим. Выставка в MFAH внимательно рассматривает один аспект его искусства — его одержимость рекой Сеной.

На выставке представлены 52 картины, приехавшие в Хьюстон со всего мира. Каждая из них была тщательно отобрана как веха на пути художника — во времени, пространстве и художественных достижениях. От оживленного речного порта Аржантей на окраине Парижа до причудливой деревни Ветёй и, наконец, до спокойствия Живерни, каждую картину можно рассматривать как автопортрет Моне, поскольку он повзрослел как человек и художник.

Клод Моне, «Лодочная студия», 1876, холст, масло, Фонд Барнса, Мерион, Пенсильвания.

Сена была больше, чем предметом его художественных изысканий. Это была его первая любовь, его муза, его учитель. Проводя день за днем ​​на реке, запечатлевая ее меняющийся внешний вид — в разное время суток, погоду и время года — Моне превращался в великого художника, которого мы знаем сегодня.

Как все началось? Молодой Клод происходил из семьи, которая занималась водным спортом, и хорошо знал жизнь на реке.Он проводил дни на воде еще до того, как понял, что хочет стать художником. Поэтому неудивительно, что в своих ранних работах, таких как «Корабли, плывущие по Сене в Руане» (1872-1873 гг.), Он записывал образы, которые видел каждый день — снасти кораблей в оживленной гавани и то, как вода преломляется и отражается. корабли и небо.

В этом произведении Моне все еще ищет собственный голос. Его палитра не такая яркая, объекты более твердые, а мазки более контролируемые, чем мы обычно ожидаем увидеть в его работах.Но он уже использует композицию, которая впоследствии станет его фирменным стилем. Он делит холст на две почти равные части, поэтому водное пространство в нижней половине охватывает полное отражение лодок, берега и неба. Со временем предполагаемая линия посередине холста, будь то береговая линия или горизонт, станет осью, вдоль которой картина может буквально поворачиваться и переворачиваться, не теряя целостности изображения.

Клод Моне, «Корабли, плывущие по Сене в Руане», 1872/1873, холст, масло, Национальная художественная галерея, Вашингтон, округ Колумбия.К., Коллекция Айлсы Меллон Брюс

Дружба Моне с Эженом Буденом, знаменитым пейзажистом предыдущего поколения, сыграла важную роль в формировании его художественного видения и техники. Они познакомились в 1857 году, когда Моне было всего 18 лет, и Буден убедил своего юного друга отказаться от своих карикатурных рисунков и стать пейзажистом. Именно Буден побудил Моне рисовать, а не просто рисовать на пленэре, вместо того, чтобы выполнять основную работу в студии, что было устоявшейся практикой на протяжении веков.

Моне близко к сердцу последовал совету своего старшего коллеги и снабдил себя лодкой-студией, которая позволила ему рисовать реку прямо с места наблюдения, когда он пришвартовался в выбранном месте. Хотя он был не единственным, у кого была «плавающая студия», он определенно использовал это преимущество в полной мере.

«Церковь в Ветёй» (1879) представляет Моне в момент перелома в его карьере. Холст переливается яркими красками, нанесенными мелкими мазками, напоминающими мозаику.Готическая церковь и дома с красными крышами, сгруппированные вокруг ее древних стен, выглядят так, как будто они залиты солнечным светом, их материальность почти растворена светом и воздухом. Их отражение в воде, кажется, находится в постоянном движении, то собираясь вместе, то распадаясь на части.

Картина как бы громко и ясно объявляет: «Эпоха импрессионизма наступила!» Термин был введен в употребление всего несколькими годами ранее, в 1874 году, критиком Луи Лерой. Рассматривая выставку Моне и его друзей в студии фотографа Надара, он насмешливо назвал группу «импрессионистами», выбрав название картины Моне «Впечатление, восход солнца».Лерой заявил, что «обои в зачаточном состоянии более закончены, чем этот морской пейзаж». Однако ни резкие отзывы, ни вялый общественный резонанс не помешали развитию нового направления в искусстве.

Глядя на этот счастливый пейзаж, трудно представить, что Моне входил в самый мрачный период своей жизни. Финансово бедный, он едва мог заботиться о своей семье. В сентябре 1879 года его жена Камилла умерла, и Моне погрузился в пучину отчаяния. Дела пошли так плохо, что после того, как его выселили посреди ночи, подавленный художник бросился в реку, желая положить конец своим страданиям.Однако он был слишком хорошим пловцом, чтобы погибнуть среди волн….

Несколько месяцев спустя река привела его к новому открытию, которое в конечном итоге разрушило его чары невезения. Холодной зимой 1879–1880 годов Моне стал свидетелем редкого природного явления, известного как «La débacle», или раскол льда. После смертельных декабрьских морозов 5 января наступила оттепель. Утром художник проснулся от громкого треска. Сена была покрыта плавающими ледяными пластинами, которые шуршали, когда терлись друг о друга на своем пути вниз по течению.Этот жуткий парад продолжался несколько дней, что позволило Моне создать серию картин на эту тему, первую из которых он исследовал один и тот же мотив в разное время дня.

№

«Льдины (Les Glaçons)» (1880) иллюстрирует увлечение художника этой необычной сценой. Бледно-розовая палитра передает ощущение тепла и веселья, которое противоречит нашему мысленному образу реки зимой. Моне призывает зрителя отказаться от предвзятых представлений и открыть глаза на мир вокруг нас.Льдины на зеркальной глади реки настолько похожи на тонкие облака на бледном зимнем небе, что земля и небо кажутся взаимозаменяемыми.

«Утро на Сене» Клода Моне

В последующие годы Моне полностью осознал потенциал записи одного и того же изображения при меняющемся свете. Выставка МИДА впервые объединяет знаменитую серию «Утро на Сене», созданную художником в 1896–1897 годах и выставленную в галерее Жоржа Пети в 1898 году.Эти картины стали кульминацией интереса Моне к реке. Свет, туман, игра теней на воде, когда день медленно выходит из предрассветных сумерек, — вот его главные художественные интересы. Цвета приглушенные, а формы нечеткие и мягкие по краям, что делает их похожими на пятна Роршаха. Эти образы кажутся принадлежащими одновременно видимому миру и царству абстракции.

К тому времени художник уже комфортно жил в живописной деревне Живерни.Когда наступил новый век в его прекрасном доме и пышном саду, роман Моне с Сеной подошел к концу. Было высказано предположение, что он обратился к рисованию своего сада, чтобы убежать от американских фанатов, которые следовали за ним, куда бы он ни пошел, желая поучиться у мастера. Впрочем, не исключено, что отношения между художником и музой его юности исчерпали себя. Как и любые значимые отношения, они оставили неизгладимый след в чувствах Моне и сформировали его как художника. Не случайно кувшинки на его знаменитых поздних картинах напоминают ледяные поплавки из серии «La débacle».

Выставка «Моне и Сена: впечатления от реки» будет представлена ​​в Музее изящных искусств в Хьюстоне до 1 февраля.

По рассказу штатного писателя НОМЕРА Елены Ивановой

Canon: Технология Canon | Canon Science Lab

Для этого сайта требуется браузер с поддержкой JavaScript.

Как образуются радуги?

Радуга возникает, когда свет излучается солнцем. соприкасается с каплями воды в атмосфере.Итак, как доза света проходит через капли воды и создает семицветную радугу?

Радуга бывает семи цветов, потому что капли воды разбивают солнечный свет на семь цветов спектра. Тот же результат достигается при прохождении солнечного света через призму. Капли воды в атмосфере действуют как призмы, хотя следы света очень сложны.
Когда свет встречает каплю воды, он преломляется на границе воздуха и воды и попадает в каплю, где свет распределяется по семи цветам.Эффект радуги возникает из-за того, что свет затем отражается внутри капли и, наконец, снова преломляется в воздухе.

Радуга: отражение семи цветов спектра

У радуги семь цветов, потому что капли воды в атмосфере разделяют солнечный свет на семь цветов. Призма аналогично делит свет на семь цветов. Когда свет выходит из одной среды и входит в другую, он меняет направление распространения и изгибается. Это называется рефракцией.Однако из-за различий в показателях преломления этот угол преломления меняется для каждого цвета или в зависимости от длины волны света. Это изменение угла преломления или показателя преломления в соответствии с длиной волны света называется дисперсией. В обычных средах, чем короче длина волны (или чем ярче свет), тем больше показатель преломления.

Преломление зависит от цвета света и среды

Угол преломления зависит от скорости, с которой свет проходит через среду.Люди замечали явление преломления на протяжении всей истории. Но первым, кто открыл закон преломления, был голландский математик Виллеброрд Снелл (1580–1626). Показатель преломления воды для оранжевого света паров натрия, излучаемого уличными фонарями на автомагистралях, составляет 1,33. Показатель преломления воды к фиолетовому цвету, который имеет короткую длину волны, составляет около 1,34. Для красного света, который имеет большую длину волны, показатель преломления воды составляет почти 1,32.

Капли воды отражают преломленный свет

Солнечный свет, падающий на каплю (сферу) воды в атмосфере, преломляется на поверхности капли и попадает в каплю.Когда происходит процесс преломления, свет распадается на семь цветов внутри капли воды, а затем отражается от другой поверхности капли после прохождения внутри нее. Обратите внимание, что при отражении угол отражения совпадает с углом падения, что означает, что отраженный свет распространяется по заранее заданной траектории, сохраняя при этом разницу в угле преломления. Когда свет выходит из капли, он снова преломляется, что еще больше усиливает дисперсию. Первичное отражение основной радуги и вторичное отражение от более темной вспомогательной радуги. рассеять свет на семь цветов, которые видят наши глаза.

Видимые углы радуги предопределены

Вы можете видеть радугу, когда солнце находится прямо за вами. Основная радуга становится видимой под углом примерно 40 дюймов от горизонта. Вспомогательную радугу можно увидеть примерно на 53 дюймах. Порядок цветов, отраженных от капель воды в основной и вспомогательной радуге, меняется на противоположный, как показано на рисунке.

радуга | Национальное географическое общество

Радуга — это разноцветная дуга, образованная легкими ударами капель воды.

Самый известный тип радуги образуется, когда солнечный свет падает на капли дождя перед зрителем под определенным углом (42 градуса). Радугу также можно увидеть вокруг тумана, морских брызг или водопадов.

Радуга — это оптическая иллюзия: на самом деле она не существует в определенном месте на небе. Внешний вид радуги зависит от того, где вы стоите и где светит солнце (или другой источник света).

Солнце или другой источник света обычно находится позади человека, видящего радугу.Фактически, центр первичной радуги — это антисолнечная точка, воображаемая точка точно напротив Солнца.

Радуга — это результат преломления и отражения света. И преломление, и отражение — это явления, которые включают изменение направления волны. Преломленная волна может казаться «изогнутой», в то время как отраженная волна может казаться «отскакивающей» от поверхности или другого волнового фронта.

Свет, попадающий в каплю воды, преломляется. Затем он отражается задней частью капли.Когда этот отраженный свет покидает каплю, он снова преломляется под разными углами.

Радиус радуги определяется показателем преломления капель воды. Показатель преломления — это показатель того, насколько луч света преломляется (изгибается) при переходе от одной среды к другой — например, от воздуха к воде. Капля с высоким показателем преломления поможет создать радугу с меньшим радиусом. Например, соленая вода имеет более высокий показатель преломления, чем пресная, поэтому радуга, образованная морскими брызгами, будет меньше, чем радуга, образованная дождем.

Радуга на самом деле представляет собой полный круг. Антисолнечная точка — это центр круга. Зрители в самолетах иногда могут видеть эти круглые радуги.

Зрители на земле могут видеть только свет, отраженный каплями дождя над горизонтом. Поскольку горизонт каждого человека немного отличается, никто на самом деле не видит полную радугу с земли. Фактически, никто не видит одну и ту же радугу — у каждого человека своя антисолнечная точка, у каждого свой горизонт.Кто-то, кто появляется ниже или около «конца» радуги для одного зрителя, увидит другую радугу, выходящую за пределы его или ее собственного горизонта.

Цвета

Радуга проявляется в виде спектра света: полосы знакомых цветов, включая красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый. Имя «Рой Г. Бив» — это простой способ запомнить цвета радуги и порядок, в котором они появляются: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый.(Однако многие ученые считают, что «индиго» слишком близок к синему, чтобы его можно было по-настоящему различить.)

Белый свет — это то, как наши глаза воспринимают все цвета радуги, смешанные вместе. Солнечный свет кажется белым.

Когда солнечный свет попадает на каплю дождя, часть света отражается. Электромагнитный спектр состоит из света с множеством разных длин волн, и каждая из них отражается под разным углом. Таким образом, спектр разделяется, образуя радугу.

Красный цвет имеет самую длинную длину волны видимого света, около 650 нанометров. Обычно он появляется на внешней части арки радуги. Фиолетовый цвет имеет самую короткую длину волны (около 400 нанометров) и обычно появляется на внутренней дуге радуги.

По краям цвета радуги накладываются друг на друга. Это дает сияние «белого» света, делая радугу внутри намного ярче, чем снаружи.

Вариации радуги

Свечение

Атмосфера напротив радуги, обращенная к солнцу, часто светится.Это свечение появляется, когда между зрителем и солнцем идет дождь или морось.

Свечение формируется светом, проходящим через капли дождя, но не отражающимся ими. Некоторые ученые называют это свечение свечением нулевого порядка.

Двойная радуга

Иногда зритель может увидеть «двойную радугу». В этом явлении слабая вторичная радуга появляется над первичной.

Двойная радуга возникает из-за того, что свет дважды отражается внутри капли дождя.В результате этого второго отражения спектр вторичной радуги меняется на противоположный: красный цвет находится на внутренней части арки, а фиолетовый — на внешней.

Радуга высшего порядка

Внутри капли дождя свет может отражаться под разными углами. «Порядок» радуги — это ее отражающее число. (Первичные радуги — это радуги первого порядка, а вторичные радуги — это радуги второго порядка.) Радуги высшего порядка кажутся зрителям обращенными как к солнцу, так и от него.

Например, третичная радуга предстает перед зрителем лицом к солнцу. Третичные радуги — это радуги третьего порядка — третье отражение света. Их спектр такой же, как у первичной радуги.

Третичные радуги трудно увидеть по трем основным причинам. Сначала зритель смотрит на солнце — центр третичной радуги — это не антисолнечная точка, а само солнце. Во-вторых, третичные радуги намного, намного слабее, чем первичные или вторичные радуги.Наконец, третичные радуги намного шире, чем первичные и вторичные радуги.

Четвертичные радуги — это радуги четвертого порядка, которые также появляются у зрителей, смотрящих на солнце. Они даже тусклее и шире третичных радуг.

Помимо четвертичных радуг, радуги высшего порядка названы по их отражательному номеру или порядку. В лаборатории ученые обнаружили радугу 200-го порядка.

Двойная радуга

Двойная радуга — это две разные радуги, порождаемые одной конечной точкой.Двойная радуга — это результат попадания света на воздушную массу с каплями воды разных размеров и форм — обычно это дождевое облако с каплями дождя разных размеров и форм.

Нештатные сотрудники Rainbow

Дополнительная радуга — это тонкая дуга пастельного цвета, обычно появляющаяся под внутренней аркой радуги. Сверхкомплектные части являются результатом сложного взаимодействия световых лучей в воздушной массе с небольшими каплями воды аналогичного размера.

В нештатном образовании отраженные лучи взаимодействуют друг с другом способами, называемыми конструктивной и деструктивной интерференцией. Свет либо усиливается (конструктивная интерференция), либо гасится (деструктивная интерференция). Интерференция отвечает за более светлые тона и более узкие полосы сверхштатных материалов.

Радуга отражения

Отраженная радуга появляется над водоемом. Первичная радуга отражается водой, а отраженный свет дает отраженную радугу.Отраженные радуги не отражают основную радугу — часто кажется, что они простираются над ней.

Отраженная радуга

Отраженная радуга появляется прямо на поверхности воды. Отраженная радуга создается лучами света, отраженными от поверхности воды, после того, как лучи прошли через капли воды. Отраженные радуги не должны образовывать круг с основной радугой, хотя их конечные точки, кажется, встречаются в форме миндалевидной формы.

Красная радуга

Красная радуга, также называемая монохромной радугой, обычно появляется на восходе или закате. За это время солнечный свет распространяется дальше в атмосфере, и рассеиваются более короткие волны (синие и фиолетовые). В этой радуге видны только длинноволновые красные цвета.

Fogbow

Туманная дуга образуется почти так же, как и первичная радуга. Свет в тумане преломляется и отражается туманом (водяные капли, взвешенные в воздухе).Туманный луч, видимый в облаках, называется облачным луком.

Поскольку капли воды в тумане намного меньше, чем капли дождя, туманные лучи имеют гораздо более тусклый цвет, чем радуга. Фактически, некоторые туманные луки вообще имеют мало различимых цветов и кажутся в основном белыми с красноватым оттенком на их внешнем крае и голубоватым оттенком на их внутреннем крае.

Moonbow

Луна, также называемая лунной радугой, — это радуга, создаваемая светом, отраженным Луной.

Сама Луна, конечно, не излучает света. Лунный свет — это отраженный солнечный свет, а также немного звездного света и «земного света». Поскольку лунный свет намного слабее солнечного, луна тусклее радуги.

Радуга в мифе

Радуга — часть мифов многих культур по всему миру. Радуги часто изображают как мосты между людьми и сверхъестественными существами. В скандинавской мифологии, например, радуга под названием Bifrost соединяет Землю с Асгардом, где живут боги.В древних верованиях Японии и Габона радуга была мостом, по которому предки человека спустились на планету.

Форма радуги также напоминает лук лучника. Индуистская культура учит, что бог Индра использует свой радужный лук, чтобы стрелять стрелами молнии.

Радуга обычно является положительным символом в мифах и легендах. В эпосе о Гильгамеше, а затем и в Библии, радуга является символом божества (богини Иштар и еврейского бога), которое никогда больше не разрушит Землю наводнениями.

Однако иногда радуга — это отрицательный символ. Например, в некоторых частях Бирмы радуги считаются демонами, угрожающими детям. Племена бассейна Амазонки ассоциируют радугу с болезнями.

Возможно, самый известный образец мифологии, окружающий радугу, — это ирландская легенда о горшке с золотом на конце радуги. Золото охраняет хитрый лепрекон, но — поскольку никто не видит одну и ту же радугу, а радуги не «кончаются» (они — круги), никто никогда не находит золото или волшебное существо.

Радужные флаги

Радужные флаги обычно представляют собой полосы (полосы) не менее пяти разных цветов. Радужные флаги уже давно представляют группы, отстаивающие разнообразие, уважение и инклюзивность.

Wiphala — это разновидность радужного флага. Это символ общин коренных народов Анд, простирающихся от современного Эквадора до Чили. Вифала является официальным флагом Боливии с 2009 года, когда страна избрала своего первого президента из числа коренного населения Эво Моралеса.Wiphala отличается диагональным дизайном в стиле пэчворк с квадратами разного цвета радуги. Различное расположение квадратов лоскутного шитья представляет разные андские общины.

Буддийский флаг, разработанный в 19 веке, несут буддисты по всему миру. Это вертикальное расположение шести полос, каждая из которых представляет разные аспекты буддизма, от доброты до умеренности, от благословений до мудрости.

Еврейская автономная область, община на границе России с Китаем, представлена ​​семиполосным радужным флагом.Семь полос символизируют семь ветвей меноры.

Самым знакомым радужным флагом может быть знамя, представляющее движение в поддержку гражданских прав членов сообщества лесбиянок, геев, бисексуалов и трансгендеров (ЛГБТ). Разные цвета флага «ЛГБТ-гордость» представляют само разнообразное сообщество, а также различные аспекты, связанные с каждым цветом. Оранжевый, например, символизирует здоровье и исцеление, а зеленый символизирует природу.

радуг (вода и свет) | U.S. Geological Survey

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы, посвященные основам водных ресурсов • Темы свойств воды •

Радуга (Вода и свет)

«Не волнуйся, дружище. Ваше золото со мной в безопасности!»

Да, эта радуга может честно сказать этому лепрекону, что его золото надежно хранится в конце радуги. В конце концов, вы когда-нибудь знали кого-нибудь, кто хоть раз доходил до конца радуги, даже когда его искушал горшок с золотом? Даже если радуга находится прямо перед вами, кажется, что она всегда остается вне досягаемости.И идея о том, что золото находится у радуги, на самом деле является исторической перестановкой первоначальной концепции, согласно которой ваш шанс найти конец радуги был примерно таким же, как и ваш шанс найти горшок с золотом.

Может быть, лучше не пытаться анализировать одно из волшебных чудес природы как радугу (внимательнее, чтобы проголосовать за ваш любимый водоем ?), Поскольку даже концепция радуги как лука (дуги) не совсем так. истинный. Знаете ли вы, что если бы горизонт не мешал, радуга приняла бы форму круга (если смотреть с самолета)?

Солнечные собаки

«Солнечная собака» (или «солнечная собака») появляется в высоких облаках на солнечном небе.

Знакомая картинка? На нем изображен паргелий, более известный как «солнечная собака». На самом деле солнечные собаки встречаются намного чаще, чем радуги. Они образуются за счет преломления света через ледяные кристаллы усиковидных облаков.

Самые обычные паргелии видны примерно на 22 ° по обе стороны от Солнца; они создаются падающими кристаллами льда в атмосфере Земли . При замерзании воды в атмосфере могут образовываться маленькие плоские шестигранные кристаллы льда. Когда эти кристаллы падают на землю, много времени они проводят, когда их грани плоские и параллельны земле.

Почему все в цвете?

Вероятно, в школе вы проводили эксперимент, в котором учитель светит белым светом через стеклянный треугольник — призму, как на картинке слева. Белый свет выходит из призмы, разделенный на отдельные лучи разных цветов. Цвета, исходящие из призмы, а также в радуге, таким образом, происходят от света, солнечного света в случае радуги. Солнечный свет — это белый свет, но на самом деле белый свет содержит все цвета радуги, все готовые для вас, но смешанные вместе.Свет имеет длину волны, и каждый цвет света имеет разную длину волны. Когда свет проникает в стекло, которое плотнее воздуха, оно замедляется и изгибается с разными длинами волн, которые составляют белый свет, изгибающийся под разными углами (от красного с одной стороны до фиолетового с другой).

Почему у радуги есть цвета? Это потому, что капли дождя преломляют солнечный свет в цветовую гамму. Призма делает то же самое.

Похожая ситуация происходит с каплей дождя, как показано на этом рисунке.Капля воды действует как призма, за исключением того, что свет преломляется в трех разных точках (часть света отражается от задней части капли и возвращается к вам, пока вы смотрите). Каждый раз, когда световой луч отражается, он становится шире, и радуга, которую вы видите, представляет собой комбинацию миллионов этих световых лучей, возвращающихся к вам.

Круглые радуги все время видят пассажиры, летящие в самолетах.

Кредит: Викимедиа, Creative Commons

Где-то над дождевым кругом ♬… просто не звучит правильно!

Самые яркие радуги появляются, когда капли воды в небе большие , поэтому, если перед вами движется сильный ливень, радуги будут более впечатляющими. Чем ниже солнце к горизонту, тем больше дуги вы увидите. И, если бы вы могли плыть вверх, чем выше вы поднимались, тем более круглой стала бы радуга, особенно если солнце находится прямо за вами. Круглые радуги видны постоянно — не плывущие люди, а пассажиры, летящие в самолетах.

Множественные радуги — редкость

Вы когда-нибудь видели сразу шесть радуг? Их не только редко можно увидеть — их сложно понять. Обычная радуга возникает из-за того, что солнечный свет внутренне отражается спиной падающих капель дождя , а также преломляется на границе воздух / вода. Солнечный свет на этом снимке исходит из-за спины наблюдателя, а радуги видны во время ливня. Самая яркая радуга — это основная радуга. Сверху и слева от основной радуги изображена вторичная радуга, вызванная множественными внутренними отражениями внутри капель воды с перевернутыми цветами.Труднее объяснить промежуточную радугу между ними. Эта радуга, вероятно, вызвана солнечным светом, который сначала отразился от озера, а затем упал на далекие капли дождя, которые отражают солнечный свет обратно к наблюдателю. Это составляет три радуги в небе, а остальные три являются отражениями радуги в небе на поверхности озера. Сказать, что существует шесть радуг, это обман, но зачем спорить с таким зрелищным зрелищем?

Множественные радуги видели в Норвегии.

Кредит: Терье Нордвик

Вы, наверное, задаетесь вопросом, почему цвета вторичной радуги поменялись местами. И почему вообще есть вторичная радуга? Об этом рассказали в Национальном центре атмосферных исследований и Управлении программ UCAR:

«Иногда мы видим две радуги одновременно, что вызывает это? Мы проследили путь луча солнечного света, когда он входит и отражается внутри капли дождя. Но не вся энергия луча выходит из капли после отражения. однажды.Часть луча снова отражается и проходит внутри капли, чтобы выйти из нее. Обычно мы видим радугу, называемую первичной радугой, и она создается одним внутренним отражением; вторичная радуга возникает из-за двух внутренних отражений, и лучи выходят из капли под углом 50 °, а не под углом 42 ° для красной основной дуги. Синий свет появляется под еще большим углом — 53 °, этот эффект дает вторичную радугу, цвета которой перевернуты по сравнению с первичной ».

Радугам нужны вода и свет, поэтому, хотя лучшие из них созданы самой природой, вы можете создать свои собственные с помощью садового шланга прямо в собственном дворе.

Радуга — редкость — сделайте свой собственный

Если вы живете в районе, где редко бывают дожди, вы можете не часто видеть радугу. Вы все еще можете видеть радугу, потому что каждый может сделать свою собственную. Все, что вам нужно сделать, это использовать садовый шланг или разбрызгиватель. Просто установите разбрызгиватель во дворе и встаньте между ним и солнцем. Радуга, появляющаяся перед вами, такая же реальная и естественная, как и та, которую вы видите во время ливня … и намного ближе.

.