李錦萌
現行的中學物理課本中,有關色光混合的內容較簡單,對于其中的原理,實驗室中并沒有相關的器材可供演示說明。學生對色光三原色按不同比例混合可產生不同色光的現象很好奇,想通過實驗了解色光混合原理。
所以,我制作了一款色光混合器演示色光混合現象,幫助同學們輕松理解色光混合原理。
一、設計思路
把貼有紅、綠、藍、黃等廣告色紙的塑料薄板安裝在小臺扇扇葉軸上,啟動小臺扇,圓型塑料薄板轉動。人眼具有暫留效應,因而會看到各種色光混合現象。
二、制作材料
小臺扇,紅、綠、藍、黃等廣告色紙,塑料薄板,膠水,剪刀等。
三、制作過程
1.按小臺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直徑為0.8cm的圓孔,用以安裝風扇轉軸。
2.將塑料薄板折成三角形,再把此三角形對折,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。
3.把紅、綠、藍色紙按步驟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、藍色紙粘貼在圓形塑料薄板的另一面,各色紙形成一個等量原色的小圓盤。
四、使用方法
1.把貼有紅綠、紅藍或綠藍二原色半圓形(等量)色紙的塑料薄板安裝在小臺扇扇葉軸上,啟動小臺扇,塑料薄板轉動時就會分別看到塑料薄板(有色紙的一面)變成黃色、品紅色、青色,如圖2所示。
2.把貼有紅、綠、藍三原色色紙的塑料薄板(各為120°的等半徑扇形)安裝在小臺扇扇葉軸上,啟動小臺扇,塑料薄板轉動變成白色板,即紅、綠、藍三原色混合成了白色,如圖3所示。
圖3
3.為了幫助同學們比較色光混合的規律和顏料混合的規律,先用貼有色光品紅、黃、青等量的塑料薄板做色光混合實驗,當塑料薄板轉動時,會看到塑料薄板變成白色。再把等量的品紅、黃、青色顏料攪勻,就會看到這些顏料混合后變成了黑色,如圖4、圖5所示。
4.為了增強實驗的趣味性,我特制了一個在圓型大盤同圓周上均勻安裝6個貼有等量色光三原色紅、綠、藍的小圓盤(每個小圓盤背面都裝有在氣流作用下使小圓盤自轉的裝置),大盤轉動時,小圓盤在氣流的作用下轉動。這時,大盤上的色光混合現象就像是有動感的色環,非常有趣,如圖6所示。
此外,我還特制了幾塊如圖7、圖8所示的色光混合板。
五、創新點
1.實驗現象直觀、有趣,同學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,全班同學都能觀察到演示現象。
2.可在演示過程中進行色光三原色與顏料三原色混合的比較,便于同學們區分、掌握這兩種原理。
3.此色光混合演示器易選材,制作簡單。還可用手搖轉盤代替小臺扇,環保又節能,實驗效果同樣顯著。(指導老師:鄭雪輝)