FoodPro Preloader

Fargede skygger


Hvilke farger ser du? Bruk fargerike skygger for å utforske hvordan øynene dine oppdager en regnbue av nyanser. Du kan til og med lage dine egne blandinger, male med lys! Nøkkelkonsepter Lys fysikk Farge Øye Introduksjon Har du noen gang lurt på hvordan verden ville se ut uten farger? De fleste av oss tar dem for gitt fordi vi ser dem overalt: blå himmel, grønt gress, gule blomster og utallige flere. Øynen

Hvilke farger ser du? Bruk fargerike skygger for å utforske hvordan øynene dine oppdager en regnbue av nyanser. Du kan til og med lage dine egne blandinger, male med lys!

Nøkkelkonsepter
Lys
fysikk
Farge
Øye

Introduksjon
Har du noen gang lurt på hvordan verden ville se ut uten farger? De fleste av oss tar dem for gitt fordi vi ser dem overalt: blå himmel, grønt gress, gule blomster og utallige flere. Øynene dine er faktisk i stand til å skille opp til 10 millioner farger! Men hvor kommer alle fargene fra? Og hvordan oppdager våre øyne dem alle? Finn ut med litt hjelp fra noen skygger. Deretter kan du male med lysskapende egne fargeblandinger ved å blande rødt, grønt og blått lys!

Bakgrunn
Fargesyn har fascinert forskere i århundrer. Det vitenskapelige grunnlaget bak fargen er at synlig lys har bølgelengder i området 400 til 700 nanometer. Hvis lyset skinner på en gjenstand, vil objektet absorbere litt lys og reflektere resten av det. Bølgelengdene som reflekteres er de som dine øyne oppfatter og bestemmer fargen du vil se. Men hvordan henter øyet de forskjellige bølgelengder? For dette har mennesker spesielle fargereceptorceller i retina i øynene deres, kalt kjegleceller. Det er tre forskjellige typer kjegleceller. Hver type reagerer på en bestemt frekvens bølgelengde og er derfor mest følsom for en bestemt farge (rød, grønn eller blå). Når lyset når ditt øye, stimuleres hver type kjeglecelle forskjellig med forskjellige bølgelengder. Variansen i signaler fra hver kjegle gjør det mulig for hjernen å oppleve et kontinuerlig utvalg av farger. Men dette krever blanding av farger for å oppnå forskjellige nyanser.

Du har sikkert lært om de primære fargene. Slike farger kan kombineres og blandes for å skape et stort utvalg av andre farger. Du kan blande farger med additiv eller subtraktiv kombinasjon. Tilsetningsfargekombinasjon skjer når du overlapper to eller flere bjelker med lys av forskjellige farger, et prinsipp som brukes i de fleste elektroniske visuelle skjermer. Subtraktive kombinasjon av farger skjer når du skinner et lys gjennom fargede filtre, som hver vil trekke (eller absorbere) noen bølgelengder av det opprinnelige lyset. De vanligste primærfarger for additivblanding er rød, grønn (i stedet for gul) og blå (hvilke farger som de tre forskjellige kjegle typene er mest sensitive for). Ved å blande dem, kan du lage tre sekundære farger og en tertiær farge. Få lommelyktene dine klar og se selv!

materialer

  • Et mørkt rom
  • Ett ark med hvitt papir eller hvitt plakatbrett
  • Tre små lommelykter med lignende lysintensiteter
  • Blå, rød og grønn cellofan (tilgjengelig på de fleste håndverksbutikker)
  • Tre gummibånd
  • Penn
  • Pappeske
  • Linjal eller målebånd
  • Bred stripe av papir om fem til seks centimeter (to inches) (valgfritt)

Forberedelse

  • Klipp fem firkanter fra hver farge av cellofan (rød, blå og grønn) til en størrelse som passer over frontlampen din, med litt ekstra overlapping.
  • Ta de fem rutene av en farge og brett dem over frontenden av en av dine lommelykter. Sett et gummibånd rundt de fargede cellofanbitene for å holde dem tett festet til lommelykten.
  • Gjør det samme for de andre to farger og lommelykter.
  • Sett arket av hvitt papir eller plakatbord mot en vegg på et bord, som en skjerm.
  • Plasser kartongboksen foran den hvite skjermen.
  • Slå av alle lysene i rommet. (Det bør være relativt mørkt for å se fargeeffektene.)

Fremgangsmåte

  • Ta den "røde" lommelykten og slå den på. Pek lyset mot den hvite skjermen. Hvilken farge er lyset du ser på hvitt papir?
  • Når lyset er slått på, hvil lommelykten på pappkartongen. Juster avstanden mellom boksen og skjermen, samt størrelsen på lyskeglen, til du ser en fin full sirkel med lys på hvitpapirskjermen. Ta nå pennen og hold den vertikalt mellom lommelykten og den hvite skjermen. Hva ser du når du ser på skjermen? Er skyggen en bestemt farge?
  • Mens du holder pennen i samme posisjon, ta linjalen og pek den ene enden av linjalen mot midten av den røde lommelykten. Pek den andre enden mot skjermen slik at den berører skyggen du ser på skjermen. Hvor er pennen din plassert i forhold til linjalen?
  • Slå den røde lommelykten av og gjenta trinn 1, 2 og 3 med de blå og grønne lommelyktene, en om gangen. Hvordan ser lyset fra hvert blikk på skjermen? Skifter fargene på skyggen med de forskjellige farger? Er pennen alltid på samme sted i forhold til linjalen?
  • Ta de røde og grønne lommelyktene og slå dem begge på. Sett lommelyktene ved siden av hverandre på pappkassen, slik at de begge peker mot skjermen. Pass på at begge lyskretsene har samme størrelse. Flytt nå den røde lommelykten, slik at den røde sirkelen overlapper med den grønne på skjermen. Hva skjer med det grønne lyset når det overlapper den røde? Endrer fargen på det grønne lyset? Hvilken farge har sirkelen på skjermen nå?
  • Med det grønne og røde lyset som fortsatt overlapper, tar du pennen igjen og holder den vertikalt mellom lysene og skjermen. Ser du noen skygger av pennen på skjermen? Hvor mange er det? Hvilke farger er de?
  • Bytt den grønne lommelykten med den blå. Plasser den på pappkassen, slik at de blå og røde sirkler overlapper. Blir kombinasjonen av blått og rød en annen farge? Hva ser farge ut nå?
  • Ta pennen igjen og hold den, vertikalt, mellom lysene og skjermen. Hvor mange skygger ser du denne gangen? Skiftet skyggens farger igjen?
  • Bytt den røde lommelykten med den grønne. Kombiner fargekretsene igjen på den hvite skjermen. Hvilken farge ser du nå? Ser det veldig forskjellig fra grønt og blått?
  • Til slutt, la den grønne og den blå lommelykten på pappkassen og legg den røde. Prøv å kombinere alle tre fargekretsene til en. Hva ser den blandede farge ut? Forventet du fargen som du ser på skjermen nå? Hvorfor tror du at kombinasjonen av alle tre farger resulterer i denne fargen?
  • Hold pennen vertikalt mellom de tre lysene og den hvite skjermen. Hva kan du se på skjermen? Er det mer enn en skygge? Hvor mange? Og hva er fargene til hver av dem? Hvor tror du de kommer fra?
  • Ekstra: Med alle tre lommelyktene slått på og kombinert i en sirkel med lys på skjermen, prøver du å lage skygger ved hjelp av et bredere objekt enn pennen, for eksempel en bred stripe av papir. Når du holder papirstrimmelen mellom lyskilden og veggen, varierer avstanden mellom objektet og skjermen. Farger fargene på veggen og antall skygger når du flytter objektet ditt nærmere skjermen? Hvor mange forskjellige farger kan du opprette?
  • Ekstra: Sett alle tre lommelykter på pappkassen mot skjermen. Denne gangen, pek dem på en måte slik at hver av de fargede sirklene overlapper bare delvis med hverandre. Hvilke farger ser du hvor hver sirkel overlapper med en annen? Hva ser du hvor alle sirklene overlapper?
  • Ekstra: Sken den grønne og de røde lommelyktene på den hvite skjermen, og kombiner deres lysstråler. Ta en linjal og sett den ene enden av linjalen i midten av det røde lyset. Pek den andre enden av linjalen mot skjermen slik at den berører den hvite skjermen. Sett deretter pennen din vertikalt rett over linjalen, mellom lysene og skjermen, og se på skyggene du ser på den hvite skjermen. Hvilken farge er skyggen som linjalen berører på skjermen? Kan du forklare hvorfor det har denne fargen? Nå peker du på enden av linjalen som vender mot det røde lyset mot det grønne lyset. Hvor ligger pennen nå, i forhold til linjalen?
  • Ekstra: I stedet for det hvite plakatbordet, bruk forskjellige bakgrunnsfarger. Får du forskjellige fargete skygger? Prøv også å endre fargene på lommelyktene dine. Skifter forskjellige fargerte lys skyggefargepaletten din?

Observasjoner og resultater
Hvor mange forskjellige fargerike skygger skapte du ved å blande fargene? Sannsynligvis mange. Dette eksperimentet er et eksempel på additiv fargemiksing, noe som betyr at du lagde to eller tre bjelker av lys for å blande dem til en annen farge. Mange fjernsyns- og dataskjermer jobber på den måten for å produsere en rekke farger med bare de primære fargene rød, blå og grønn.

Hvis du bare hadde et lys som skinner på skjermen (rød, blå eller grønn), burde lyset på skjermen ha samme farge. Å holde pennen mellom lyset og skjermen resulterer i bare en skygge, som er svart. For å forstå skygger må du vite at lyset beveger seg i rette linjer. Du så det da du koblet lyskilden med skyggen på veggen ved hjelp av en linjal. Du har kanskje lagt merke til at pennen alltid er direkte på samme linje som linjalen, noe som betyr at skyggen på veggen er opprettet akkurat der pennen blokkerer alt lyset fra lommelykten. Nå, da du begynte å kombinere to farger, hadde flekkene på veggen blitt endret til en annen farge. Hver kombinasjon av lys resulterer i en annen stimulering av kjegleceller, og avhengig av signalene som disse cellene sender til hjernen, oppfatter du en annen farge. Rød og grønn kombinere til gul; rød og blå blir en rosa farge, kalt magenta; og blå og grønn blir til en lyseblå grønn, kalt cyan. Disse fargene kalles alle sekundære farger fordi de hver er produktet av to primære farger. En fin måte å vise alle primære, sekundære og tertiære farger fra rødt, blått og grønt, er å bare delvis overlappe alle de tre lyskretsene på skjermen.

Når du setter pennen inn mellom to kombinerte farger av lys og veggen, så du to skygger; hver har fargene til en av de to lyskildene. Igjen skyldes det at lyset beveger seg i rette linjer, og hvis du gjorde den ekstra aktiviteten, burde du ha sett at hvis du legger pennen direkte på linjen til linjalen peker fra den røde lommelykten til veggen, skygge opprettet i den andre enden av linjalen skulle ha vært grønn. Dette betyr at på banen langs linjalen blokkerte pennen det røde lyset og skapt en skygge. Når du peker linjalen til den grønne lommelykten, kan du kanskje ha lagt merke til at stien til det grønne lyset ikke ble blokkert av pennen, derfor ser skyggen grønt ut. Når du la til den tredje fargen, kombinert alle tre primære farger, ble den resulterende fargen hvit. Vi oppfatter fargen "hvit" når alle typer kjegleceller stimuleres likt, noe som er tilfelle når du kombinerer alle tre primære farger.

Mer å utforske
Stenger og kegler av det menneskelige øye, fra Arizona State University School of Life Sciences
Rød-grønn og blå-gul: De flotte farger du ikke kan se, fra levende vitenskap
Farget skygger, fra Khan Academy
Technicolor Shadows: Lessons in Light and Color, fra Science Buddies
Vitenskapsaktivitet for alle aldre !, fra Science Buddies

Denne aktiviteten brakte til deg i samarbeid med Science Buddies

Forskere til EPA: Risikoen for kjemikalier som endrer mannlige hormoner, bør analyseres sammenKan et tall løse klimaendringene?Hvorfor du bør gi opp (noen) kontroll av termostaten dinGjelder den foreslåtte loven om beskyttelse mot husholdningsbrensel en forbruk på forbrukerne?Kutter Loom for amerikansk vitenskapKina Sacks Plastic BagsGjennomsiktighet lovet for vitenskapens mest misbrukte og mest villige metriskeEn matematisk guide til verdens mest levende byer