"三原色" 修訂間的差異
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#可否用手指燈來展現天空藍和夕陽紅的原理？ | #可否用手指燈來展現天空藍和夕陽紅的原理？ | ||
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==參考資料== | ==參考資料== | ||
| + | [http://jendo.org/uploadFiles/s4e/黃鈴諭/學習單-三原色.docx 學習單-三原色.docx] | ||
於 2022年5月19日 (四) 06:44 的最新修訂
原作者：謝迺岳
關鍵詞：可見光，複合光，色散
同義詞：手指燈，三分顏色，混合光
市面上有一些可以戴在手指上的小燈，分別具有紅、綠、藍和白光。把手指燈放在紙杯中作為小夜燈很美麗、用手指燈作為手電筒很方便、由下方往上照射臉部還可以嚇人！手指燈能玩色彩疊加的活動，還有很多科學遊戲等你來玩！
探究問題
- 手指燈的結構是什麼？
- 可否使用手指燈作為交通號誌？
- 可否使用三原色燈合成白光？
- 互補色是什麼？
- 可否用手指燈來展現天空藍和夕陽紅的原理？
實作項目
- 材料
手指燈（LED+電池），白紙，塑膠杯，牛奶或豆漿，筆。 - 製作
將白紙對摺後直立在桌上，做為紙屏。 - 操作
把三支彩色手指燈放在桌面，燈光投射在紙屏上的同一點；調整燈到紙屏間的距離至20cm以上，使紙屏上光點處合成為白光。
- 猜測：合成光為白光時，那一支燈距離紙屏最遠？先猜想再實作。
- 猜測：合成光為白光時，把一支筆擋在紙屏前，在筆的後方有幾個影子？分別是什麼顏色？先猜想再實作。
- 猜測：在三杯水中各滴入一滴牛奶（或豆漿），把杯子排成一列，分別用手指燈照射左端的杯子，而從右端觀看。那一種色光的穿透率最高？用白光穿透過三杯水後變成什麼顏色？先猜想再實作。
- 猜測：合成光為白光時，那一支燈距離紙屏最遠？先猜想再實作。
結果與討論
白光是複合光；紅綠藍三原色可以組成白光。在穿透有懸浮粒子的空氣或水中時，會造成散色效應，其中藍光被散射得很開（散射角較大），而穿透率最低。藍天與彩霞的原理是散射，交通號誌與車尾燈選擇紅光也是由於紅光的穿透率最高。
- 結果：由於紅光與藍光在可見光譜的兩端，功率再強也不易看清；在功率相同時，綠光的亮度最大，因此綠燈須放置在離紙屏最遠的地方。
- 結果：在筆的後方，屏上共有三個影子；分別是少了紅光的藍綠合成光、少了綠光的紅藍合成光、與少了藍光的紅綠合成光。在白光中減去某一色光後，剩下的光稱為這一色光的「互補色光」。
- 結果：紅光最不容易被懸浮微粒散射，因此穿透力最強。同理，用白光照射牛奶稀釋液後，藍光被散射離開，我們能看到的是白光減去藍光後的黃光，就像夕陽一樣。
教學目標
國中以上較能理解相關原理，但可以讓國小學生體會光學的趣味。
- 知識上：認識色光的合成、影子的形成與散射的原理。
- 技能上：能操作色光的合成與散射實驗。
- 情意上：喜歡繽紛的世界，更為理性的思考，珍惜任何物質（例如一滴牛奶）。
應用
- 在科學上：交通燈號與車尾燈的選色原理。
- 在科技上：電視與電腦畫面的成色。
- 在藝術上：光與色的變化，圖案的形成。
- 進階活動：用白光與任何物體（玻璃與光碟片）做分光的實驗。
