Мир меняет цвет

Заголовок карточки
Мир меняет цвет
Аннотация : Демонстрация изменения цвета предметов при рассматривании через цветные светофильтры.
Физика
  • Оптика
  • Спектры
Образовательный уровень
  • базовый курс
Оборудование
Комплект пленочных светофильтров для прожекторов; рамки для картин; цветная бумага.
Описание опыта :

Перед нами плакат с цветными фигурками на контрастном фоне. Если посмотреть на них сквозь цветные светофильтры, цвет фигурок изменится. При рассматривании сквозь желтый светофильтр фиолетовая фигура выглядит черной, а при рассматривании сквозь синий черными становятся фигуры оранжевого и красного цветов. Красный светофильтр делает черными синюю и зеленую поверхности. Зеленый – красную и оранжевую.

При наложении друг на друга красного и зеленого светофильтров мы видим сплошное черное поле.

Принцип действия светофильтров таков: светофильтр вычитает (поглощает) из спектра светового потока, который на него попадает, один цвет или же несколько цветов, пропуская остальные. Например, красный поглощает синий, зеленый и фиолетовый цвета, пропуская красный, оранжевый и желтый. При этом зеленый светофильтр действует наоборот: поглощает красный, оранжевый и желтый. Если совместить два этих светофильтра, свет вообще не сможет пройти сквозь них, мы будем видеть сплошное черное поле вместо разноцветных фигурок.
Постановка опыта :

В любой фирме, торгующей светотехническим оборудованием, приобретаем красный, синий, желтый пленочные светофильтры. Оттенки цветов нужно подбирать с особой тщательностью, используя для этого специальный «веер» образцов. Следует подобрать такие оттенки красного, синего и желтого, чтобы они при попарном наложении давали другие три цвета: зеленый, оранжевый, фиолетовый, и кроме того, при одновременном наложении друг на друга давали бы черный (затемнение). Можно приобрести также светофильтры таких цветов, чтобы они в комбинации с первыми давали черный цвет: красный с зеленым, синий с оранжевым, желтый с фиолетовым. Минимальный набор - два светофильтра противоположных цветов: зеленый и красный. Удобно работать с пленочными светофильтрами, вставленными в рамки из деревянных реечек (штапиков).

Из цветного картона делаем фигурки. В опыте используются аппликации фигурок животных на контрастном фоне: желтые - на фиолетовом, синие - на оранжевом, красные - на зеленом.

Следует понимать, что видимые цвета предметов на самом деле не монохромны – мы имеем дело с отражением широкого спектра цветов, в котором, как правило, отсутствует  один из участков спектра. К примеру, зеленая поверхность на самом деле отражает и желтый, и синий цвет, а поглощает по преимуществу красный. Из-за того, что красный «вырезается» таким образом из полного спектра белого света, наш глаз воспринимает поверхность зеленой. А поскольку каждый светофильтр также обладает широкой полосой пропускания, эффект затемнения и высветления наблюдается при подборе дополнительных цветов; об этом нужно помнить, покупая светофильтры.

Если разглядывать аппликации через светофильтры, они будут менять цвет. При рассматривании сквозь желтый светофильтр фиолетовая фигура выглядит черной, а при рассматривании сквозь синий - черными становятся оранжевые и красные фигуры. Красный светофильтр делает черной синюю и зеленую поверхности, зеленый - красную и оранжевую.

Самый простой вариант эксперимента: посмотреть последовательно через красный и зеленый светофильтры на надпись «физика» (красные буквы на зеленом фоне). Через красный светофильтр мы увидим светлые буквы на черном фоне; через зеленый – черную надпись на светлом фоне. Оранжевый апельсин может стать черным, если посмотреть на него сквозь плотный синий (фиолетовый) светофильтр.
Техника безопасности : При использовании стеклянных светофильтров вместо пленочных, следует соблюдать осторожность во избежание порезов.  
NE2857C1B340E4C5A8D8627D86595D56F