OP6 WIDZENIE BARWNE I FIZYCZNE POCHODZENIE BARW W PRZYRODZIE

Transkrypt

1 OP6 WIDZENIE BARWNE I FIZYCZNE POCHODZENIE BARW W PRZYRODZIE I. Wymagania do kolokwium: 1. Fizyczne pojęcie barwy. Widmo elektromagnetyczne. Związek między widmem światła i wrażeniem barwnym jakie ono wywołuje. 2. Jakościowe i ilościowe określenie barwy. Składanie barw (addytywne i substraktywne). Barwy dopełniające. Nasycenie barwy. 3. Procesy widzenia barwnego. Barwoczułość oka. Krzywe widzialności. 4. Fizyczne pochodzenie barw w przyrodzie (związek barw i wrażeń barwnych ze zjawiskami optycznymi takimi jak: pochłanianie światła, załamanie światła na granicy dwóch ośrodków, odbicie selektywne, rozpraszanie, interferencja dyfrakcja). 5. Podstawowe wielkości fotometryczne. Wielkości energetyczne i świetlne oraz ich jednostki (kierunkowe natężenie promieniowania (W/Cr), światłość kierunkowa (Cd), strumień energii (W), strumień świetlny (lm)). Krzywa względnej widm II. Literatura: 1. R.P. Feynman, et al. Feynmana wykłady z fizyki, PWN, W-wa A. Zausznica Nauka o barwie, PWN, W-wa A. Piekara Elektryczność i promieniowanie, PWN, W-wa Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, cz IV Optyka, praca zbiorowa, Ofizyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław Encyklopedia Fizyki Wspólczesnej, PWN, W-wa Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.iv - Optyka.

2 III. Zadania do wykonania (obserwacje zapisywać w tabelkach). Składanie barw (addytywne). 1. Przy użyciu pryzmatu rozłożyć światło białe pochodzące z oświetlacza mikroskopowego. Zapisać nazwy kolorów" odpowiadające czystym barwom widmowym. 2. Przy użyciu soczewki skupiającej złożyć różnokolorowe wiązki światła otrzymane w punkcie l. Zaobserwować barwę otrzymanego światła. Sprawdzić, czy światło z oświetlacza po przejściu przez filtr barwny można rozłożyć przy pomocy pryzmatu. Próbę wykonać dla filtrów: a)czerwonego b)zielonego c)niebieskiego d)fioletowego e)szarego 3. Używając jako oświetlaczy trzech diod świecących (czerwona, zielona, niebieska) oświetlić nimi biały ekran tak aby wszystkie wiązki oświetlały wspólne pole. Dobrać tak warunki oświetlenia, aby barwa pola oświetlonego przez trzy diody była jak najbardziej zbliżona do barwy białej. 4. Obserwację z punktu 4 powtórzyć osłabiając światło jednej z diod. Zaobserwować jak wpływa to na barwę pola oświetlonego przez trzy diody. Barwy dopełniające 1. Składać parami światła dwu z trzech wiązek użytych w punkcie 4 (np. czerwoną i zieloną) i oświetlać nimi wspólne pole na białym ekranie. Trzecią diodą (w tym przykładzie niebieską) oświetlać pole sąsiednie. Zapisać barwy obu pól. Powtórzyć obserwacje dla pozostałych par diod. Nasycenie barw. 2. Używając jednej z diod barwnych osłabiać stopniowo jej światło. Obserwować jaki ma to wpływ na barwę i kolor oświetlanego ekranu. 3. Biały ekran oświetlić równocześnie światłem jednej z diod i dodatkowo światłem białym. Obserwować wpływ, jaki ma dodanie światła białego na barwę i kolor oświetlonego ekranu. Pochodzenie barw w przyrodzie. 1. Zaobserwować kolor cienkiej blaszki złotej oraz świeżego liścia w świetle przechodzącym oraz w świetle odbitym. Zaobserwować jaka jest różnica w kolorach w obu przypadkach.

3 2. Obserwacje z punktu 1 powtórzyć dla wyschniętej plamy niebieskiego atramentu. 3. Obserwować bańkę mydlaną patrząc na nią pod różnymi kątami. Zanotować sekwencję obserwowanych pod różnymi kątami barw. Porównać z barwami z punktu Planszę z różnokolorowymi karteczkami papieru obserwować w świetle o różnych barwach: czerwonym, zielonym niebieskim i na końcu białym. Notować barwy poszczególnych pól. Barwa a skład widmowy światła. Używając oświetlacza mikroskopowego oświetlamy biały ekran poprzez dwa żółte filtry a następnie przy użyciu spektrografu obserwujemy skład widmowy obu wiązek światła. Obserwacja wzajemnego wpływu przestrzennego wrażeń barwnych. Obserwować barwę jednakowo zabarwionych karteczek papieru umieszczonych na różnych tłach. Te same obserwacje wykonać dla barw niekolorowych (szary, biały, czarny). Widzenie dzienne i zmrokowe. Dwie różnokolorowe kartki papieru obserwować przy słabym oświetleniu (w półmroku). Te same kartki przenieść do światła dziennego i porównać wrażenia barwne - zmrokowe i dzienne dla barw obu kartek (kartki użyte do obserwacji w świetle dziennym wydają się jednakowo jasne).

4 L.p. Czynność wykonywana Obserwacje Wyjaśnienia teoretyczne Składanie barw 1 Rozkładanie światła białego pochodzącego z oświetlacza mikroskopowego przy użyciu pryzmatu. 2 Składanie różnokolorowych wiązek światła otrzymanych w punkcie 1 przy użyciu obiektywu. 3 Próba rozkładu światła otrzymanego przy użyciu kolorowych filtrów za pomocą pryzmatu. Próba wykonana dla filtrów: czerwonego zielonego liliowo-różowego szarego 4a 4b Oświetlanie białego ekranu światłem pochodzącym z trzech jednakowych lampek zaopatrzonych w kolorowe filtry (czerwony, zielony i niebieski) Oświetlanie białego ekranu światłem pochodzącym z lampki zaopatrzonej w trzy złożone razem filtry (czerwony, zielony i niebieski)

5 5 Oświetlanie białego ekranu światłem pochodzącym z trzech jednakowych lampek zaopatrzonych w kolorowe filtry osłabiając światło jednego z oświetlaczy filtrami szarymi. 6 Oświetlanie pola na białym ekranie światłem pochodzącym z dwu jednakowych lampek zaopatrzonych w kolorowe filtry. Światłem z trzeciej lampki z filtrem oświetlamy pole sąsiednie. Barwy dopełniające 7 Oświetlanie białego ekranu światłem pochodzącym z lampki zaopatrzonej w barwny filtr monochromatyczny oraz stopniowe osłabianie jego światła przy użyciu szarych filtrów. Nasycenie barw

6 8 Oświetlanie białego ekranu światłem pochodzącym z lampki zaopatrzonej w barwny filtr monochromatyczny i dodatkowo światłem białym. 9 Obserwacja koloru cienkiej blaszki złotej oraz świeżego liścia w świetle przechodzącym oraz odbitym. Pochodzenie barw w przyrodzie 10 Obserwacja koloru wyschniętej plamy niebieskiego atramentu w świetle przechodzącym oraz odbitym. 11 Obserwacja zabarwienia bańki mydlanej (patrzymy na nią pod różnymi kątami).

7 12.Obserwacja kolorowych papierów oświetlonych światłem o różnych barwach w świetle czerwonym w świetle niebieskim w świetle białym 13 Oświetlamy biały ekran przez dwa filtry żółte. Obserwujemy barwy światła białego przepuszczone przez te filtry a następnie skład widmowy obu filtrów. Barwa filtra a jego skład widmowy 14 Obserwacja jednakowo zabarwionych kartek papieru umieszczonych na różnych tłach. Obserwacja wzajemnego wpływu przestrzennego wrażeń barwnych 15 Obserwacja dwu kartek papieru o różnych barwach - przy słabym oświetlaniu - w świetle dziennym (dobrze oświetlonych) Widzenie dzienne i zmrokowe