Научно-исследовательский проект "Откуда берутся тени?"

Научно-исследовательский проект
"Откуда берутся тени?"

Однажды вечером у нас дома отключили свет. Мама зажгла свечу. Мы с сестрёнкой стали подносить руки к свече и, глядя на стену, «строили» разные фигуры. И тут, у меня возник вопрос: «Откуда берутся тени?». Этот вопрос и лёг в основу моего исследования.

Цель исследования: Узнать откуда берутся тени?

Задачи:
Собрать необходимую информацию о понятии «тень»;
Провести опыт – понаблюдать за тенью;
Узнать, где применяют тени на практике.

Гипотеза: Я думаю, что тень есть у всех предметов, но увидеть мы её можем только при наличии света.
 
Теоретическая часть
Все мы знаем, что в солнечный день отчётливо видны тёмные пятна, которые «падают» от людей, деревьев, домов и других предметов. Что это за пятна и откуда они берутся? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо сначала узнать, что такое свет. Ведь этих пятен мы не увидим в тёмной комнате или на улице в пасмурный день.
«Свет – это видимые лучи, которые излучаются разными источниками, например, электрической лампочкой или свечой. Свет распространяется волнами. Эти волны идут через воздух прямолинейно, то есть по прямой линии, и проходят только сквозь прозрачные предметы. Встретив на пути непрозрачный предмет, они не могут сквозь него пройти и обойти его не могут. За этими предметами образуется тёмное пятно – это и есть тень, та часть пространства за непрозрачным предметом, куда не проникает свет».
«Непрозрачные объекты образуют два вида тени. Если свет вообще не попадает в данную область, то образуется тёмная тень, называемая полной. Если какое-то количество света попадает в данную область, то образуется серая тень, называемая полутенью. Она образуется вокруг полной тени».
Находясь в тёмной комнате, мы не увидим теней, а если включим электрическую лампу, то увидим, что у каждого предмета в комнате есть своя тень. В природе мы можем наблюдать, как предметы отбрасывают тени при освещении их солнцем. В течение дня и наша тень меняет свои размеры. Это связано с расположением солнца. Если присмотреться, то можно увидеть, что тени особенно длинны на закате и восходе. Короткой тень становится, когда солнце поднимается высоко над горизонтом.
Тень нельзя почувствовать на ощупь, потрогать рукой, значит тень – это не предмет, а явление. Благодаря этому явлению, мы можем наблюдать солнечное затмение. «Затмение – явление, обусловленное тем, одно небесное тело загораживает другое. При солнечном затмении Луна, проходя между Солнцем и Землёй, частично или полностью закрывает Солнце. При лунном затмении Земля, оказавшись между Луной и Солнцем, отбрасывает тень, в которую попадает Луна».
Во все времена тень помогала людям. По тени, которая падала от предметов, находящихся на Солнце, люди могли определить время суток. Мореплаватели научились прокладывать курс по звёздам, луне и солнцу, наблюдая за тенью на поверхности Земли.
Сегодня люди научились использовать тень и в творчестве. «Теа́тр тене́й — это форма визуального искусства, которая зародилась в Азии более 1700 лет назад». Для театра теней использовали большой полупрозрачный экран и плоские цветные марионетки, управляемые на тонких палочках. Марионетки прислонялись к экрану сзади и становились видны. В середине 2000-х годов зародилось новое течение театра теней, в котором вместо марионеток выступали танцоры, используя свою гибкость и пластику. Сегодня театр теней приобрёл большую популярность, во многих странах мира начали зарождаться целые театры теней.
 
Практическая часть
Я решил провести опыт и понаблюдать за тенью в домашних условиях. Для этого мне понадобился источник света - настольная лампа и предмет, от которого должна была появиться тень. Настольную лампу от предмета я установил на расстоянии 30 см. Затем я погасил свет в комнате, включил настольную лампу и увидел, как от предмета образовалась тень. Она была тёмного цвета, взяв линейку, я замерил её размер – 28 см. Изменится ли её размер, если взять игрушку другого размера? – решил проверить я. А что произойдёт с тенью, если переместить источник света (лампу)?  А если рядом включить ещё одну лампу? Так опыт превратился в эксперимент: изменяя условия, я получал разные результаты.

Эксперимент состоял из 4 частей:
1 источник света (настольная лампа) и предмет, от которого падает тень, на расстоянии 30 см;
1 источник света (настольная лампа), поднятый на высоту 60 см, и предмет, от которого падает тень, на расстоянии 30 см;
1 источник света (настольная лампа), поднятый на высоту 60 см, и предмет другого размера (в 2 раза больше первого предмета), от которого падает тень, на расстоянии 30 см;
2 источника света (настольная лампа и фонарик) и предмет, от которого падает тень на расстоянии 30 см;
Результаты эксперимента я поместил в таблицу.