Конспект по физике цвет
Обновлено: 08.07.2024
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Выберите документ из архива для просмотра:
Выбранный для просмотра документ 09 zvet konspekt.doc
Тема: Оптика
Тема урока: цвет.
урок изучения нового материала
Образовательная : дать понятие о дисперсии света и объяснить ее с точки зрения волновой теории, объяснение значения цвета в жизни человека, в восприятии им окружающего мира.
Развивающая: развитие воображения, внимания, навыков исследовательской деятельности.
Демонстрации.
1.Явление дисперсии света;
Учебные пособия:
Деятельность учителя
1.Организационный этап.
2.Этап подготовки к активному и сознательному изучению нового материала.
3.Изучение нового
Слайд Слайд 5
Фото учащихся
3.Домашнее задание
О каком явлении поется в этой песне? – интерференция.
Чем оно нас удивляет, привлекает?- красотой раскраски.
Так о чем сегодня пойдет речь на уроке?
Всего мне мало… Пусть в мгновенье это
Все семь цветов я вижу без труда,-
Но все ж невольно жду восьмого цвета,
Который в детстве снился иногда.
В ходе урока систематизируем знания в системную таблицу.
Заполняем структурную схему.
Просмотрите несколько цветных фотографий и по ходу просмотра выберите карандаши того цвета, который доминировал в кадре.
Демонстрация фильма.(Если фильм не воспроизведется, по гиперссылке(надпись) открыть папку foto , и показать в режиме слайд – шоу. По окончанию просмотра вернуться в презентацию)
Каким получился ваш набор? Что он напоминает?
Выберите один из цветов и запишите тему урока.
Что же такое цвет? (заслушать высказывания учащихся).
Ответ на этот вопрос искали давно.
Например: одним из исследователей был Исаак Ньютон.
Ему предстояло решить вопрос о совершенствовании телескопа Галилея. Поскольку изображение, рассматриваемое в телескоп, окрашивалось по краям цветами радуги, а это мешало наблюдениям.
В 1666 г. Исаак Ньютон направил: тонкий пучок солнечного света на стеклянную призму. За призмой наблюдалось разложение белого света в цветной спектр: семь основных цветов — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый плавно переходили друг в друга.
Ньютон пришел к выводу, что обычный свет состоит из лучей разных цветов.
Картину, полученную в этом опыте Ньютон, назвал спектром.
Мы можем повторить опыт Ньютона и получить спектр от белого света.
Демонстрация: преломления света в призме.
Наименьшее отклонение от первоначального направления испытывают красные лучи, а наибольшее — фиолетовые.
Какими физическими величинами и законами можно объяснить эти факты?
Рассмотрим на схеме отклонение лучей. Угол отклонения от первоначального направления у красных лучей меньше, чем у фиолетовых.
Можно сказать, что показатель преломления в стекле у фиолетового света больше, чем у красного
С позиций волновой теории , ,
Зависимость показателя преломления вещества от длины волны называют дисперсией (от латинского слова dispersio — рассеяние).
Чем больше показатель преломления, тем меньше длина волны.
Еще один факт из истории изучения этого вопроса:
в 1802 году Томас Юнг измерил длины волн разных цветов.
Как это можно сделать?
При помощи дифракционной решетки.
На прошлом уроке мы определяли в ходе исследовательской работы длины волн.
Заполните таблицу, воспользовавшись данными прошлого урока.
Длина волны λ , нм
Мы убеждаемся в правильности сделанных предположений.
Демонстрация: рассмотрим прохождение в призме (крон) луча красного цвета.
Мы видим, что и здесь происходит его преломление. Заметим угол отклонения.
Изменим вещество призмы (флинт). Преломление происходит под другим углом. В чем дело?
Цвет определяется частотой световой волны, при переходе из одной среды в другую она не изменяется, а изменяется длина волны, т.к. изменяется скорость распространения света, поэтому, например, длина волны красного света в воде меньше, чем в вакууме (или воздухе). Так что вывод Юнга надо уточнить следующим образом:
каждый цвет характеризуется своей частотой волны.
Как глаз различает цвета
Глаз содержит три типа светочувствительных элементов- колбочек. Каждый тип реагирует преимущественно на одну цветовую область: красную, зеленую и синюю. Наш глаз смешивает цвета.
Для глаза смешанный желтый не отличается от монохроматического желтого.
При освещении предметов белым светом мы видим их окрашенными в различные цвета.
Предметы способны к избирательному поглощению.
Свет, попадая на оранжевый предмет, отразит только оранжевую часть спектра, а от синего синюю.
Особенности цветного восприятия используют в практике художники, дизайнеры, фотографы.
Различают теплые и холодные цвета, и, кроме того, многие цвета оценивают по настроению.
Исследования психологов в середине ХХ в.(Макс Люшер)показали, что каждый цвет обладает вполне определенным психофизическим воздействием, не зависящим от индивидуальных особенностей человека.
Различия наступают на уровне психологической реакции каждого человека на тот или иной цвет.
Рассмотрите описание состояния человека, выбирающего определенный цвет(раздать тест), и вспомните какой цвет выбрали вы.
А теперь заполните таблицу, закрашивая ячейки цветом, вызывающим те или иные ощущения.
Закрасьте таблицу: работа в группе.( ► Включить музыку)
Тревожный, энергичный, возбуждающий
Радостный , ясный, теплый
Теперь, когда у нас есть некий цветовой код:
таблица длин волн и таблица психологического воздействия разделимся на группы и выполним простую задачу. Вам нужно восстановить цвета картины известного художника – импрессиониста Франца Марка(1880-1916г). Именно таким зрением обладают лошади, они видят мир в монохроматическом цвете.
Самостоятельная работа в группах.
(включить музыку)
Презентация работ учащихся и сравнение с репродукцией картины художника.
В заключение урока приведу высказывание профессионалов, работающих с цветом на стыке различных подходов в полиграфии и рекламном бизнесе.
Слайд19 – проверка заполнения структурной схемы
Слайд 20 §-23(1-3)
Выбранный для просмотра документ dispersi.ppt
Описание презентации по отдельным слайдам:
Всего мне мало… Пусть в мгновенье это Все семь цветов я вижу без труда,- Но все ж невольно жду восьмого цвета, Который в детстве снился иногда. В.Шефнер
-зависимость показателя преломления от длины волны.
Посредством глаза, а не глазом Смотреть на мир умеет разум. Уильям Блейк
ЦветПсихологическое воздействиеЗакраши-вание Тревожный, энергичный, возбуждающий Обжигающий, страстный Радостный , ясный, теплый Успокаивающий, уютный Печальный, холодный Таинственный
Франц Марк (1880-1916г)
Выбранный для просмотра документ struktura.doc
1.Разложение белого света
2.Дисперсия света – зависимость показателя преломления вещества от длины световой волны.
2.Юнг - измерение длин световых волн.
Белый свет является составным.
Каждому цвету соответствует своя длина волны.
Цвет определяется частотой световой волны.
n ф - показатель преломления для фиолетового света
n к – показатель преломления для красного света
с – скорость света в вакууме
λ – длина волны
1. Окраска предметов
Выбранный для просмотра документ tablizi.doc
Длина волны λ , нм
Тревожный, энергичный, возбуждающий
Радостный , ясный, теплый
Выбранный для просмотра документ test.doc
Раскрасьте свой мир. Жизнь интересна
"Покажи мне свои любимые цвета - и я скажу тебе, кто ты". Примерно так говорил швейцарский врач и психолог Макс Люшер. Действительно, состояние человека, в том числе и его самочувствие, во многом зависит от окружающей цветовой палитры и информация о том, какие цвета предпочитает человек, может рассказать о состоянии его здоровья, о том к чему мы стремимся в жизни и какими путями склонны добиваться успеха. Давайте попробуем освоить язык цвета.
Синий цвет
является выражением существующей биологической потребности. В физическом плане это потребность в покое, отдыхе. В эмоциональном плане в чувстве удовлетворенности, нежности, близости. Синий ассоциируется со сладким вкусом, его органом чувств является кожа. Люди, которым нравится этот цвет, стремятся к эмоциональному покою, безмятежности и удовлетворенности.
Зеленый цвет
связан с терпким, вяжущим вкусом. В психологическом плане этот цвет олицетворяет гордость, в физическом - сжатие и напряжение. Его выбирают люди, стремящиеся стать независимыми вопреки трудной ситуации.
Красный цвет
символизирует пролитую в борьбе кровь, огонь. На уровне физических ощущений этот цвет проявляется в аппетите, его эмоциональное выражение -желание, его органами является нервная система. Его любят люди энергичные, стремящиеся жить полной жизнью и испытывающие радость от своей деятельности.
Желтый цвет
символизирует расслабление. На психологическом уровне это оптимизм, освобождение от всех проблем. Его органом является нервная парасимпатическая система. Люди, предпочитающие этот цвет, испытывают необходимость в перемене условий или в изменении отношений с другими людьми.
Фиолетовый цвет
объединяет в себе импульсивную победоносность красного и мягкую уступчивость синего. Его органы - кровеносные сосуды и сердце. В психологическом плане, этот цвет связан, с желанием очаровать. Людям, предпочитающим его, присуще сентиментальность, жажда романтической нежности.
Коричневый цвет
символизирует желание избавиться от проблем, повышенную потребность в физическом благополучии.
Серый цвет
находится на полпути между светлым и черным, психологически нейтрален.
Черный цвет
является отрицанием цвета. Если человек выделяет его для себя, то, возможно, он выражает протест существующему порядку вещей, считает, что все идет не так как надо. Такой человек способен поднять бунт против судьбы.
Выберите для себя свой счастливый цвет и наполните свою жизнь гармоничной цветовой палитрой.
В \(1666\) году Исаак Ньютон, занимаясь усовершенствованием телескопов, обратил внимание на то, что изображение, получаемое с помощью объектива телескопа, окрашено по краям. Чтобы проверить предположение о роли преломления света в появлении разноцветных световых полос, учёный использовал щель в ставне в качестве источника света. На пути полученного узкого пучка разместил стеклянную призму.
Гипотеза Ньютона была настолько необычной для его современников: что вызвала сильное волнение и вопросы среди учёных Ньютон доказал справедливость своей теории: разложил одной призмой белый свет на спектр и поставил вторую перевёрнутую призму, собрав спектр обратно в белый луч.
Преломлённый белый свет превратился в радугу из семи цветных полос, которую Ньютон назвал спектром. В спектре Ньютон выделил семь цветов: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.
Различным цветам соответствуют различные показатели преломления: лучи красного цвета отклоняются на меньший угол, наибольший угол отклонения у лучей фиолетового цвета.
Чем оптически плотнее среда, тем больше показатель преломления, тем меньше скорость света в веществе. Поэтому лучи фиолетовой части спектра преломляются сильнее (отклоняются на больший угол) по сравнению с лучами красного света, которые имеют большую длину волны (меньшую частоту).
Свет каждого цвета располагается в достаточно узком интервале частот. Например, частота красного света соответствует интервалу 405-480 ТГц. Обычно для характеристики монохроматического цвета используют только одну определённую частоту.
Данная зависимость используется в светофильтрах , которые в зависимости от вещества светофильтра поглощают свет конкретных длин волн (например, пленка со свойством сильно поглощать сине-зеленые лучи видимого спектра при освещении светом с такой же длиной волны будет казаться черной).
На этом уроке мы с Вами поговорим о таком явлении, как дисперсия света, а так же попробуем разобраться, почему окружающий наш мир имеет такое многообразие цветов и цветовых оттенков. Также приводится история изучения свойств света от Аристотеля до наших дней.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Дисперсия света. Цвет тел"
Дисперсия — звучит прекрасно слово,
Прекрасно и явление само
Оно нам с детства близко и знакомо,
Мы наблюдали сотни раз его!
Гром отгремел, стих летний ливень быстрый,
И над умытой свежею землей
Мостом бесплотным радуга повисла,
Пленяя нас своею красотой
Обычный белый лучик световой
Она как будто в призме разложила
Во встреченной им капле дождевой.
В данной теме речь пойдёт о таком явлении, как дисперсия света, а так же попробуем разобраться, почему окружающий мир имеет такое многообразие цветов и цветовых оттенков.
В прошлой теме говорилось о преломлении света. Преломление — это изменение направления распространения света при его переходе через границу раздела двух сред.
Угол между падающим лучом и перпендикуляром, восстановленным в точке падения луча, называется углом падения.
Угол между перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред, восстановленным в точке падения луча, и преломленным лучом называется углом преломления.
Закон преломления света гласит: Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восставленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, не зависящая от угла падения.
Относительный показатель преломления показывает, во сколько раз скорость света в первой по ходу луча среде отличается от скорости распространения света во второй среде.
Абсолютный показатель преломления показывает, во сколько раз скорость света в вакууме больше, чем в данном веществе.
Абсолютный показатель преломления среды определяется ее свойствами.
Являются ли свойства среды единственным фактором, определяющим показатель преломления среды, или существуют какие-либо другие причины, от которых он зависит?
Для ответа на этот вопрос проведем следующий опыт.
Возьмем трехгранную призму и будем поочередно пропускать через нее пучки монохроматического (простого) света разной цветности (например, красного, зеленого и фиолетового), направленные на грань призмы под одним и тем же углом падения.
Можно обнаружить, что фиолетовые лучи отклоняются от первоначального направления сильнее, чем красные. Следовательно, угол преломления красных лучей больше, чем фиолетовых. Из закона преломления света следует, что показатель преломления для фиолетовых лучей больше чем для красных. А так как абсолютный показатель преломления обратно пропорционален скорости распространения лучей в среде, то отсюда вытекает, что красный свет распространяется в среде быстрее, чем фиолетовый.
Поскольку цвет, воспринимаемый глазом, определяется только частотой световой волны, то цвет при переходе из вакуума в вещество или из одного вещества в другое не изменяется.
Зависимость показателя преломления среды и скорости света в нем от частоты световой волны называется дисперсией света.
Вообще, с древних времен ученые пытались объяснить природу цвета. Однако вплоть до 60–х гг. XVIIв. Существовали самые неправдоподобные теории этого явления.
Еще Аристотель (384–322 гг. до н.э.) считал, что причиной возникновения цветов является смешение света с темнотой. Подобные теории выдвигались и значительно позднее такими учеными, как Рене Декарт (1596–1650), Иоган Кеплер (1571–1630), Роберт Гук (1635–1703). Причину цвета многие ученые того времени связывали со свойствами самого света, а не с работой глаза.
В 1664–1668 гг. Исаак Ньютон провел серию опытов по изучению солнечного света и причин возникновения цветов. Хотя с тех пор наука о цвете получила большое развитие, многие положения, установленные Ньютоном, не утратили своего значения до наших дней. Поэтому, стоит рассмотреть их более подробно.
Замечательно то, что опыты Ньютона пережили столетия, и их методика без существенных изменений используется в физических лабораториях до сих пор.
Таким образом, Ньютон показал, что белый свет —это сложный свет, он состоит из простых лучей, которые при прохождении через призму отклоняются, но не разлагаются, и только в совокупности монохроматические лучи дают ощущение белого света.
Этой работой Ньютон заложил основу современных научных представлений о цвете. Ньютон считал, что существует семь основных цветов, смешением которых можно получить все существующие в природе цвета. Это красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый цвета спектра солнечного света.
Но он ошибочно считал, что получение всех цветов возможно смешением семи основных.
Ньютон впервые ввел цветовой график, получивший название цветового круга Ньютона. Он использовал его для систематизации многообразных цветов и для определения по смешиваемым цветам цвета их смеси. На основе цветового графика и графического сложения цветов логически напрашивается вывод, что любой цвет может быть получен смешением всего трех цветов. Однако потребовалось более ста лет после смерти Ньютона, чтобы этот основной закон цветоведения был окончательно установлен и нашел свое объяснение в предположении о трехцветной природе зрения.
Томас Юнг в 1802г. впервые объяснил многообразие воспринимаемых цветов строением глаза. Юнг считал, что в глазу находятся три вида светочувствительных окончаний нервных волокон. Действие света приводит к их раздражению. При раздражении волокон каждого отдельного вида возникают ощущения красного, зеленого и фиолетового цвета. При раздражении нервных волокон всех видов возникают ощущения всевозможных других цветов, которые можно рассматривать как смеси трех цветов основных раздражений.
Юнг первый правильно назвал одну из триад основных цветов: красного, зеленого и фиолетового. Для определения сложных цветов он предложил пользоваться графиком, подобным цветовому кругу, но имеющим форму треугольника, в вершинах которого находятся точки трех основных цветов.
Свое подтверждение и дальнейшее развитие трехцветная теория получила в середине XIXв. в работах Германа Гельмгольца и Джеймса Клерка Максвелла.
После Максвелла многие исследователи производили измерения для выражения всех спектральных цветов количествами трех основных. Достаточно точные данные были получены только в 1930–1931гг. Уильямом Райтом и Джоном Гилдом, которые выполняли свои измерения независимо друг от друга. Их опытные данные после пересчета на единую триаду основных цветов очень хорошо совпали. В 1931г. Конгресс МОК (Международная Осветительная Комиссия) принял эти данные в качестве основы для международных систем измерения цветов RGB и XYZ.
В 1947г. Рагнар Артур Гранит провел опыты на живом глазу у некоторых животных, обладающих цветовым зрением. В результате опытов он обнаружил наличие в глазу животных трех видов приемников: сине–, зелено– и красно–чувствительного. Таким образом, подтвердилась трехцветная теория Юнга, которая хотя и была очень достоверной, но все же оставалась гипотезой.
Почему люди различают цвета? Почему траву видят зеленой, небо голубым, снег белым, а землю черной?
Многообразие цветов и оттенков в окружающем мире объясняет явление дисперсии. При взаимодействии с различными телами лучи света разного цвета по-разному отражаются и поглощаются этими телами.
Если белый свет падает на белый предмет, то все составляющие белого света отражаются от него, и мы видим белый цвет предмета. Если белый свет падает на зеленый предмет, то все составляющие света поглощаются поверхностью предмета, и лишь зеленая составляющая отражается, в результате чего мы видим зеленую окраску предмета.
Аналогично происходит и с другими цветами: красным, синим, желтым и т.п.
Если свет падает на поверхность черного цвета, то поглощаются все составляющие спектра, и виден черный предмет.
Цвет прозрачного тела определяется составом того света, который проходит через него.
С помощью дисперсии света также можно объяснить такое явление, как радуга.
Все хотя бы один раз в жизни наблюдали радугу на небе. Обычный солнечный свет рассеивается на мельчайших капельках воды, оставшихся после дождя в воздухе. И в результате видим радугу. Когда из воздуха после дождя исчезнут капли воды, все семь цветов радуги снова сольются в один белый дневной свет.
Основные выводы:
– Дисперсия света — это зависимости показателя преломления вещества и скорости света в нем от частоты световой волны.
– Дисперсия света доказывает, что белый свет — это сложный свет, который состоит из простых – монохроматических цветов.
– Дисперсия позволяет объяснить цвета непрозрачных тел, тем, что тела по-разному отражают и поглощают свет различных частот.
– Любой цвет может быть получен смешением всего трех цветов — красного, зеленого и синего.
Разложение света в спектр объясняется тем, что световые пучки по-разному преломляются призмой: лучи красного цвета преломляются слабее, а лучи фиолетового цвета сильнее. Зависимость угла преломления света в среде от цвета света (от длины световой волны) называется дисперсией света .
Радуга — это спектр солнечного света. Он образуется при разложении белого света в каплях дождя, которые можно рассматривать как призмы.
Линза
На явлении преломления света основано получение изображения предмета с помощью линзы. Линза — это прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями. Иногда одна поверхность может быть плоской.
Линза, у которой середина толще, чем края, является выпуклой, она собирает падающий на неё световой пучок и потому называется собирающей. Линза, у которой края толще, чем середина, является вогнутой, она рассеивает падающий на неё световой пучок и потому называется рассеивающей.
Линию, проходящую через центры сферических поверхностей, ограничивающих линзу, называют главной оптической осью (С1С2). Точку О называют оптическим центром линзы.
Для построения изображения предмета в линзе достаточно знать ход двух лучей. Один из них — это луч, проходящий через оптический центр линзы, он проходит, не преломляясь. Второй луч — луч, параллельный главной оптической оси линзы. Все лучи, параллельные главной оптической оси линзы, после преломления собираются в одной точке F на оптической оси. Эта точка называется главным фокусом линзы.
Фокусное расстояние линзы
Главный фокус линзы F — точка, в которой после преломления собираются лучи, параллельные главной оптической оси. Расстояние от оптического центра линзы до её фокуса называется фокусным расстоянием.
Величину, обратную фокусному расстоянию (F), называют оптической силой линзы (D): D = 1 /F. Единица оптической силы линзы — диоптрия (1 дптр). 1 дптр = 1/м.
Оптическая сила собирающей линзы — величина положительная, оптическая сила рассеивающей линзы — величина отрицательная.
Читайте также: