動手學科學/物質科學/2022公開課/彩色影子

課程日期2022.03.23

觀念說明

光的三原色

• 所謂的色彩是因為光線有不同波長所造成的，人類肉眼對其中紅藍綠三種波長的感受特別強烈，只要適當調整這三種光線的強度，就可以讓人類感受到所有的顏色。這三個顏色稱為光的三原色

色光合成

• 在光照到物體上時，一部分光被物體反射，一部分光被物體吸收，不同物體，對不同顏色的光反射、吸收和透過的情況不同，因此呈現不同的色彩

全影與半影

• 全影:本影指發光體所發出光線被非透明物體阻擋後，在物體上所投射出來完全黑暗的區域
• 半影:半影指發光體所發出光線部分被非透明物體阻擋後，本影周圍較暗的區域

活動流程

實作 - 光影調色盤

材料

1. 紅藍綠LED各一
2. 10 ohm電阻*2
3. 帶開關三號電池盒*1
4. 三號電池*2
5. 紅色單芯線*3
6. 黑色單芯線*3
7. 3節快接頭*2
8. 2節快接頭*2
9. 紙碗*1
10. 黑色紙帶*1
11. 透明投影片條*1
12. 泡棉膠
13. 雙面膠

製作

1. 使用所有紅黑色單芯線以及所有快接頭，將紅藍綠LED分別與電池座並聯，並且分別在紅色LED燈與綠色LED燈前各串聯一顆10 ohm電阻
2. 在黑色紙帶上壓花，做出各式各樣的圖案的孔洞，並將壓出的圖案平均用雙面膠貼於透明投影片條上。
3. 將紅藍綠LED燈分別使用泡棉膠固定於紙碗內部，並調整燈珠照射方向，使得三個光源能夠將燈光聚集於紙碗內壁上的同一處。

操作

1. 將黑色紙帶(或透明投影片條)放在LED燈光匯集的光束前即可在碗壁內側看到彩色影子。
2. 猜測：利用單一顏色的光，照射在物體上，觀察影子顏色？將色光增加為兩種獲三種，影子發生何種變化？
3. 猜測：物體靠近或遠離光源，對於產生的彩色影子有什麼影響？
4. 猜測：紅藍綠燈次序交換會發生什麼事呢？
5. 猜測：如果三顆紅藍綠燈由並聯改為串聯，會發生什麼？
6. 猜測：在紅色、綠色LED前加電阻的目的是？
7. 猜測：鏤空黑色紙與透明投影片條在碗壁內側產生的彩色影子有什麼區別？