Інформація для вчителів
Застосування
Додаткові кольори
Поняття «додаткові кольори» походить із вчення про кольори. При адитивному, а також субтрактивному змішуванні кольорів два кольори вважають додатковими, якщо їхня суміш дає біле або чорне.
Додаткові кольори часто застосовують у побуті - чи то додаванням синіх речовин до пральних засобів для зменшення жовтуватого відтінку, чи то в зеленому операційному одязі, який є додатковим до червоної крові, щоб уникнути післяобразів.
Інша інформація для вчителя (1/6)
Попередні знання
Мають бути відомі залежне від довжини хвилі заломлення (дисперсія) на призмі, а також хід променів у збиральній лінзі.
Принцип
Додаткові кольори завжди накладаються в білий. Якщо в спектрі бракує якогось кольору, накладання залишкового спектра дає вже не білий, а інший колір.
Інша інформація для вчителя (2/6)
Навчальна мета
У цьому досліді учні спершу повторюють свої знання про дисперсію світла на призмі та про зведення спектральних кольорів за допомогою збиральної лінзи. Потім вони доходять висновку, що додатковий колір і вилучений спектральний колір разом знову дають білий. Як допоміжну підказку для додаткових кольорів наведено просту схему, яка достатньо відповідає спостережуваним явищам.
Завдання
Основна увага дослідження зосереджена на спостереженні змішаних кольорів, які виникають, коли зі спектра вилучають спектральні кольори.
Інша інформація для вчителя (3/6)
Додаткова інформація
Повне ньютонівське колірне коло і висновки Гельмгольца щодо систематики додаткових кольорів тут не розглядаються.
Цей дослід слід розглядати також як дальший наріжний камінь для розуміння адитивного і субтрактивного змішування кольорів.
Один зі способів схарактеризувати колірне коло лише 6 кольорами звичний для дослідів з адитивного і субтрактивного змішування кольорів. Там використовують кольори червоний, зелений, синій, жовтий, ціан і пурпур.
Додаткові кольори, які спостерігають у цьому досліді, через спосіб свого виникнення завжди є змішаними. Проте Гельмгольц показав, що (окрім пурпуру) завжди існує спектральний колір із таким самим відтінком.
Інша інформація для вчителя (4/6)
Вказівки до складання та виконання 1
Для цього досліду потрібен вузький пучок світла, що падає на призму. Завдяки цьому після проходження крізь призму й комбінацію лінз утворюється чітка точка збирання (точка зображення), у якій кольори знову зводяться в білий.
Допоміжна лінія слугує для юстування, щоб досягти відтворюваних і якомога безпомилковіших схем досліду.
За цього налаштування спектр розгорнутий особливо широко. Проте слід стежити, щоб і фіолетова частина повністю виходила з призми.
Збиральну лінзу слід розмістити приблизно за 10 см від вертикальної лінії, щоб спектр був достатньо розширений для вилучення спектральних кольорів.
Інша інформація для вчителя (5/6)
Вказівки до складання та виконання 2
Крім того, слід стежити, щоб пучок світла проходив крізь лінзу посередині й симетрично до її оптичної осі, щоб уникнути колірних похибок зображення.
Спостереження точки збирання суб'єктивне, і колірне враження залежить від доброго юстування та вилучення спектрального кольору. Тому під час виконання спершу повільно й неперервно пересувають смужку паперу крізь спектр і розглядають характер зміни колірного враження. Потім цілеспрямовано вилучають три кольори, додаткові кольори яких чітко різняться.
Інша інформація для вчителя (6/6)
Примітка до результатів
Вилучення певного кольору потребує великої ретельності, а суб'єктивне оцінювання кольору в точці збирання може бути різним. Проте учні мають зазвичай назвати один із двох кольорів, наведених у таблиці праворуч.
За ньютонівським колірним колом у цьому переліку бракує передусім пурпурового кольору. Він не є спектральним кольором, а виникає зі змішування червоного і фіолетового і таким чином замикає коло спектральних кольорів, у якому розміщено загалом 12 кольорів.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Додаткові кольори часто застосовують у побуті. Чи то додаванням синіх речовин до пральних засобів, щоб зменшити жовтуватий відтінок і в такий спосіб зробити білизну білішою на вигляд, чи то в зеленому кольорі операційного одягу, який є додатковим до кольору крові, щоб зменшити післяобрази.
Завдання
Що таке додаткові кольори?
- Вилучи зі спектра білого світла окремі спектральні кольори й досліди, який змішаний колір виникає.
Схема досліду
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Освітлювач галогенний, 12 В / 20 Вт | 09801-00 | 1 | 2 | Модельне тіло, трапецієподібне, кут 60° | 09810-02 | 1 | 3 | Модельне тіло, плоскоопукле, f = +100 мм | 09810-04 | 2 | 4 | PHYWE Джерело живлення пост. струм: 0...12 В, 2 A / змін. струм: 6 В, 12 В, 5 A | 13506-93 | 1 |
|---|
Додаткове обладнання
| Позиція | Обладнання | Кількість |
|---|---|---|
| 1 | Лінійка (прибл. 30 см) | 1 |
| 2 | Білий папір (формат A4) | 1 |
| 3 | Транспортир | 1 |
Складання (1/2)
Увага!
Стеж за тим, щоб освітлювач і модельні тіла не змінювали свого положення, коли ти смужкою паперу вилучаєш окремі кольори зі спектра.
- Поклади аркуш паперу перед собою на стіл горизонтально. Накресли внизу ліворуч прямокутне перехрестя ліній і познач точку перетину як .
- Познач на вертикальній лінії точки на 1 см нижче і на 5 см вище від .
- Відклади в точці перетину кут 28° і проведи допоміжну лінію.
Підготовка
Складання (2/2)
- Поклади трапецієподібне модельне тіло між двома позначками на вертикальну лінію.
- Встав однощілинну діафрагму в освітлювач з боку лінзи і постав його за рисунком скраю аркуша.
- Виріж невелику смужку паперу завширшки прибл. 1 мм і поклади її напоготові.
Виконання (1/3)
- Під'єднай освітлювач до блока живлення (12 В ~).
- Спрямуй пучок світла точно вздовж допоміжної лінії на призму.
- Поспостерігай за заломленим пучком світла, що ковзно виходить із призми.
- Положення освітлювача правильне, якщо заломлений пучок світла має повністю кольоровий вигляд і видно навіть фіолетову частину.
Виконання (2/3)
- Внеси у кольоровий розгорнутий пучок світла дві складені разом опуклі лінзи.
- Відстань цієї комбінації лінз від вертикальної лінії має становити прибл. 10 см. Стеж за тим, щоб пучок світла проходив якомога ближче до середини лінз.
- Опиши хід пучка світла й кольори, які спостерігаються після проходження крізь лінзи.
Виконання (3/3)
- Пересувай вузьку смужку паперу перед лінзами крізь кольоровий пучок світла так, щоб по черзі вилучалися окремі кольори. Почни від червоного краю пучка світла і пересувай смужку повільно до фіолетового краю.
- Спостерігай при цьому за найвужчим місцем пучка світла (точкою збирання) за комбінацією лінз і запиши зміну.
- Тепер цілеспрямовано вилучи кольори червоний, зелений і синій та щоразу запиши колір точки збирання.
- Вимкни блок живлення і зніми модельні тіла з паперу.
Пересування смужки паперу
Протокол
Завдання 1
10°
Питання
Питання
Завдання 2
10°
Як змінюється колір точки збирання, коли в спектрі вилучають якийсь колір? Перетягни слова у правильні поля! Якщо в спектрі бракує якогось кольору, накладання ____ дає вже не ____, а інший колір. Якщо вилучений колір змінюється від ____ до фіолетового, то й колір ____ змінюється в послідовності спектральних кольорів, але починаючи із зелено-синього.
Завдання 3
Питання
Накладання різних кольорів
Завдання 4
Постав у відповідність кожному кольору правильний додатковий колір. червоний - ____; оранжевий - ____, жовтий - ____; зелений - ____, синій - ____; фіолетовий - ____.
Виконай на аркуші паперу ескіз, як на показаному рисунку, і впиши в цей рисунок біля чисел від 1 до 6 послідовно кольори спектра (червоний, оранжевий, жовтий, зелений, синій і фіолетовий). Протилежні кольори щоразу є додатковими.
Із цим знанням заповни далі текст із пропусками.