Вверх
Оптика. Арифметика цветных лучей. Фокус с диском. Диск Бэнхэма. Опыты
Касс!ная физика на Youtube

Занимательные фишки - 7 класс

Конспекты - 7 класс

Занимательные фишки - 8 класс

Занимательные фишки - 9 класс

Конспекты, учебники, видео - 10-11 класс
"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?

Инфографика по физике

Диафильмы по физике

Презентации по физике

Ребусы и  кроссворды

Оптика. Арифметика цветных лучей. Фокус с диском. Диск Бэнхэма. Опыты

09.2017

АРИФМЕТИКА ЦВЕТНЫХ ЛУЧЕЙ


Опыты с фильтрами

Различный цвет предмета объясняется свойствами предметов по-разному отражать, пропускать и поглощать свет.
Белый свет — это свет сложный. Он состоит из целой гаммы цветных лучей.

Одни поверхности пропускают или отражают все лучи спектра белого света, другие — только часть его, а третьи почти ничего не пропускают и не отражают.
Белая бумага отражает все падающие на нее лучи.



Черная бумага поглощает все лучи света и вовсе ничего не отражает.


Например, зеленое стекло хорошо пропускает зеленые лучи, хуже голубые и желтые и почти совсем не пропускает остальные лучи спектра.



Лучи, прошедшие сквозь стекло, действуют на наш глаз, и мы видим зеленый свет.
Помимо основных спектральных цветов, в природе существует множество различных цветов и оттенков. Как же они получаются?



Новые цвета можно получать двумя способами: “сложением” и “вычитанием”.


Опыт 1


Возьмем три стекла: зеленое, красное и синее. Пропустим через каждое из них пучки света на белый экран.



Причем сделаем так, чтобы цветные “зайчики” частично находили друг на друга. В тех местах экрана, где “зайчики” не перекрываются, мы видим соответственно зеленый, красный и синий цвета. Там же, где они налагаются друг на друга, мы получаем цвета желтый, голубой, пурпурный. Это “сложение” цветов.


Опыт 2

Теперь получим цвета способом “вычитания”. Сложим три стекла — желтое, голубое, пурпурное — так, чтобы они частично находили друг на друга, и пропустим через них пучок белого света.


Желтое стекло поглотит фиолетовые и синие лучи, а пропустит красные, оранжевые и зеленые. Голубое стекло поглотит из света, прошедшего через желтое стекло, красные, оранжевые и желтые лучи.
Значит, через два стекла пройдут только зеленые лучи, и мы увидим источник света зеленым. Подобным образом при сложении пурпурного и желтого стекла получим красный цвет, а при сложении голубого и пурпурного — синий.


Опыт 3


Сложенные вместе три стекла совсем не пропустят света, и мы увидим черное пятно.



ФОКУС С ЦВЕТОМ


Попробуем показать, что для восприятия разных цветов человеку требуются различные отрезки времени.
Возьмите картонку размером примерно 8 х 13 см. Проведите в середине круг диаметром 5 см. Перерисуйте картинку «А», закрасив темные места черным фломастером. Проткните середину круга булавкой и воткните булавку в резинку на карандаше. Начинайте вертеть картинку. Не сводите глаз с круга. Во время вращения круга появляются различные цветовые комбинации. Когда меняется скорость вращения, меняются цвета.



Почему?
Не закрашенные части круга отражают свет, а черные — нет. Свет — это вид энергии. Свет содержит в себе много цветов, а у каждого цвета свой запас энергии. Чем ее больше, тем быстрее движется световая волна. Для того чтобы глаз принял эти волны и передал сигнал мозгу, требуется некоторое время. Только самые «быстрые» цвета, появляющиеся на не закрашенных участках во время вращения картонки, успевают передать мозгу сигнал о своем появлении, до того как появится черный участок.



ДИСК БЭНХЭМА


С «фокусами» зрения человек сталкивается с раннего детства.  Интересный  эффект смешения  цветов получается при использовании диска Бэнхэма.
Диск Бэнхэма - это наполовину белый, наполовину черный диск с черной дугой на белом поле.
Если его закрутить с частотой вращения в несколько сотен оборотов в минуту или еще быстрее, на нем не увидишь ничего, кроме ровного серого цвета.


Однако, если вращать диск с частотой вращения 60…180 об/мин и смотреть на него под углом 30…75°, на диске появятся три цветных кольца. Причем, если диск вращается по часовой стрелке, у периферии диска заметно кольцо голубое, ближе к оси вращения — красное, третье кольцо (зеленое) располагается между ними.

Дело в том, что на характер цветного окрашивания влияет длина черной дуги на белом поле: при вращении по часовой стрелке, чем дуга длиннее, тем более подчеркивается синяя часть спектра.

При вращении же против часовой стрелки роль синей части спектра уменьшается, причем голубое и красное кольца меняются местами.

Чередование указанных цветов на диске соответствует порядку расположения их в спектре белого света. Из остальных цветов достаточно отчетливо бывает виден только желтый.
Для опытов следует заготовить несколько дисков Бенхэма с разными дугами.  Дуги могут отличаться друг от друга и по длине, и по толщине, и по направлению закрутки, и по другим показателям.

В качестве самодельного привода для «волшебного» диска проще всего использовать электромоторчик для  игрушек. Из отечественных «движков» подойдет ДП-10, снабженный насадкой на ось.

 Однако номинальная частота вращения  такого моторчика  слишком велика для  нашего эксперимента. Чтобы понизить частоту вращения ротора двигателя, проще всего включить последовательно с ним переменный проволочный резистор с сопротивлением порядка 100 Ом и мощностью 2…3 Вт.  Питать устройство лучше не от 4,5-вольтовой («плоской») батарейки карманного фонаря, а от сетевого адаптера, применяемого для питания радиоаппаратуры.


Чтобы изменять направление вращения, введем в схему питания  переключатель-тумблер.

В диапазоне  удобных частот вращения диска лежит  и частота вращения 78 об/мин, обеспечиваемая  электропроигрывателем грампластинок.

Так что можно попробовать использовать его  в качестве привода для диска. В этом случае, конечно, изменить направление вращения диска не удастся, поэтому   придется изготовить  еще диски с обратной закруткой черной дуги.




Вернуться в «Оглавление»

Источник: журн. “Юный техник” и "Сделай сам"; А. Майоров "Физика для любознательных или о чем не узнаешь на уроке"





По следам "английских ученых"

  • Можно ли вскипятить воду звуком?

    Если у вас в доме вдруг пропало электричество, не работает электрический чайник, плита, и кончились спички, но зато вопреки всему во всю силу гремит музыка, давайте зададимся вопросом: можно ли вскипятить воду, используя звук? Насколько это реально?

Устали? - Отдохнем!


последние статьи

Новости


Азбука физики
Азбука физики
Фильмы об ученых
Фильмы об ученых
Викторины
Викторины

Научные игрушки
Научные игрушки
Загадки прошлого
Викторины
Простые опыты
Простые опыты
Парадоксы
Парадоксы
Это интересно
Интересная физика
История техники
История техники
Физика детям
Физика для детей
Библиотека
Библиотека
Знаете ли вы
Знаете ли вы
История физики
История физики
Любознательным
Любознательным
Мысли вслух
Мысли вслух
Этюды об ученых
Ученые-физики
Задачи Г. Остера
Задачи Григория Остера
Умные книжки
Умные книжки по физике
Есть вопросик
Ответы на попросы по физике
Его величество
Все о человеке
Музеи науки
Научные музеи
Достижения
Новости науки и техники

Контакты



Выпускникам

Как сдавать экзамены?
Тактика тестирования
Знаешь ли ты себя?
На урок

Класс!ная физика для любознательных

Презентации и диафильмы по физике

My-shop.ru - Интернет-магазин товаров для образования



Интернет-магазин Лабиринт