新型色光混合演示器

■廣州市天河區(qū)天河外國(guó)語(yǔ)學(xué)校

現(xiàn)行的中學(xué)物理課本中，有關(guān)色光混合的內(nèi)容較簡(jiǎn)單，對(duì)于其中的原理，實(shí)驗(yàn)室中并沒(méi)有相關(guān)的器材可供演示說(shuō)明。學(xué)生對(duì)色光三原色按不同比例混合可產(chǎn)生不同色光的現(xiàn)象很好奇，想通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解色光混合原理。

所以，我制作了一款色光混合器演示色光混合現(xiàn)象，幫助同學(xué)們輕松理解色光混合原理。

一、設(shè)計(jì)思路

把貼有紅、綠、藍(lán)、黃等廣告色紙的塑料薄板安裝在小臺(tái)扇扇葉軸上，啟動(dòng)小臺(tái)扇，圓型塑料薄板轉(zhuǎn)動(dòng)。人眼具有暫留效應(yīng)，因而會(huì)看到各種色光混合現(xiàn)象。

二、制作材料

小臺(tái)扇，紅、綠、藍(lán)、黃等廣告色紙，塑料薄板，膠水，剪刀等。

三、制作過(guò)程

1.按小臺(tái)扇扇葉半徑在塑料薄板上截取多塊圓形塑料薄板，在截取的圓形塑料薄板中心鉆一個(gè)直徑為0.8cm 的圓孔，用以安裝風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸。

2.將塑料薄板折成三角形，再把此三角形對(duì)折，形成三棱錐狀，將其等距地粘貼在圓形塑料薄板的一面，如圖1。

圖1

3.把紅、綠、藍(lán)色紙按步驟1 中截取的圓形塑料薄板半徑剪成半圓形、120°的扇形等。

4. 將步驟3 中剪好的半圓形、120°的扇形等紅、綠、藍(lán)色紙粘貼在圓形塑料薄板的另一面，各色紙形成一個(gè)等量原色的小圓盤(pán)。

四、使用方法

1.把貼有紅綠、紅藍(lán)或綠藍(lán)二原色半圓形（等量）色紙的塑料薄板安裝在小臺(tái)扇扇葉軸上，啟動(dòng)小臺(tái)扇，塑料薄板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就會(huì)分別看到塑料薄板(有色紙的一面)變成黃色、品紅色、青色，如圖2 所示。

圖2

2.把貼有紅、綠、藍(lán)三原色色紙的塑料薄板（各為120°的等半徑扇形）安裝在小臺(tái)扇扇葉軸上，啟動(dòng)小臺(tái)扇，塑料薄板轉(zhuǎn)動(dòng)變成白色板，即紅、綠、藍(lán)三原色混合成了白色，如圖3 所示。

圖3

3.為了幫助同學(xué)們比較色光混合的規(guī)律和顏料混合的規(guī)律，先用貼有色光品紅、黃、青等量的塑料薄板做色光混合實(shí)驗(yàn)，當(dāng)塑料薄板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)看到塑料薄板變成白色。再把等量的品紅、黃、青色顏料攪勻，就會(huì)看到這些顏料混合后變成了黑色，如圖4、圖5 所示。

圖4

圖5

4.為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性，我特制了一個(gè)在圓型大盤(pán)同圓周上均勻安裝6 個(gè)貼有等量色光三原色紅、綠、藍(lán)的小圓盤(pán)（每個(gè)小圓盤(pán)背面都裝有在氣流作用下使小圓盤(pán)自轉(zhuǎn)的裝置），大盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小圓盤(pán)在氣流的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，大盤(pán)上的色光混合現(xiàn)象就像是有動(dòng)感的色環(huán)，非常有趣，如圖6 所示。

圖6

此外，我還特制了幾塊如圖7、圖8 所示的色光混合板。

圖7

圖8

五、創(chuàng)新點(diǎn)

1.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀、有趣，同學(xué)們更容易理解和掌握色光混合原理。此色光混合演示器可視度大，全班同學(xué)都能觀察到演示現(xiàn)象。

2.可在演示過(guò)程中進(jìn)行色光三原色與顏料三原色混合的比較，便于同學(xué)們區(qū)分、掌握這兩種原理。

3.此色光混合演示器易選材，制作簡(jiǎn)單。還可用手搖轉(zhuǎn)盤(pán)代替小臺(tái)扇，環(huán)保又節(jié)能，實(shí)驗(yàn)效果同樣顯著。