Урок физики в 11 классе Тема : «Свет. Цвет»

Карточки – задания по теме «Свет»

n   Какого цвета лист бумаги видит наблюдатель?

n  Каков цвет отраженных лучей?

n  Какого цвета лист бумаги видит наблюдатель через красный светофильтр?

n  Какого цвета лист бумаги видит наблюдатель через зеленый светофильтр?

Городской  ресурсный центр дистанционного обучения

Урок физики в 11 классе

Тема : «Свет. Цвет»

Автор: Симонова Татьяна Адлеровна

учитель физики МОУ «Лицей №3»

г.Прохладный

2007 г.

Тема: «Свет. Цвет»

·                     Образовательная цель: изучение современных представлений о цвете, знакомство с CMYK (международный  стандарт цветопередачи), влияние  цвета на эмоциональное состояние человека, прогнозирование цвета вещества по его строению и электронным особенностям.

·                     Развивающая цель: развитие навыка работать с лабораторным оборудованием.

·                     Воспитательная цель: воспитание усидчивости, трудолюбия, самостоятельности.

Оборудование к уроку:

·                     стеклянные пластинки красного, зеленого, синего цветов,

·                     стеклянная призма, осветитель,

·                     лист бумаги, цветные карандаши,

·                     компьютер, мультимедийный проектор.

Предварительная подготовка: заранее даются темы для подготовки учащимися вопросов по информатике, психологии, биологии.

Тип урока: закрепление ранее изученного материала.

Ход урока.

 1)Организационный момент. (1 мин.) Приветствие. Сообщение темы урока и цели.

Слайд №2  

Противоположности  не исключают, а дополняют друг друга.

Нильс Бор

2) Основное содержание.(25 мин)

Слайд №3  Учитель. Цвет - это жизнь, ведь мир без красок   представляется нам мертвым. Цвета      являются детьми первородного бесцветного света и его противоположности - бесцветной тьмы. Как пламя порождает свет, так свет порождает цвет. По преданию, первым человеком, увидевшим радугу, был Ной. После пугавших его грома и молний появление разноцветной радуги послужило ему обещанием, что все неприятности позади. Видимо, Бог создал эту гигантскую разноцветную арку, как обещание, что в будущем все будет хорошо.

Любуясь цветной картинкой на экране компьютера, зададим себе два вопроса:

·                     все ли, что видит человеческий глаз, можно узреть на мониторе;

·                     почему только три цвета взяты в качестве основы для образования всех других цветов и почему именно красный, зеленый и синий.

Слайд №4  Ученик. Видимый человеком свет имеет длину волны в довольно узком диапазоне - от 0,38 мкм до 0,72 мкм. А человеческий глаз имеет специальные рецепторы (называемые колбочками) чувствительные именно к цвету. При этом каждая из колбочек "специализируется" уже на своем совсем узком диапазоне длин волн. Природа распорядилась так, что в человеческом глазу больше всего оказалось колбочек, чувствительных к цветам, которые мы называем красным, зеленым и синим. А вот у собак, например, зрение способно воспринимать цвета в диапазоне волн, начинающемся в светло-синем участке спектра и немного захватывающем невидимый человеку ультрафиолет. Человек поэтому долгое время считал, что зрение собак черно-белым.

Человеческий мозг приспособился из сигналов, поступающих от колбочек трех указанных типов, строить цветную картину видимого человеком мира. Поэтому для создания картинки на экране компьютера естественной кажется идея использовать те три цвета, на которых в основном специализируются колбочки человеческого глаза. Ведь для создания луча своего цвета нужно отдельное техническое устройство его развертки. [2]

Учитель. Расскажите о международном стандарте цветопередачи.

Слайд №5  Ученик. В 1931 году в качестве международного стандарта была принята система CIE (Commission Internationale d'Eclairage). В этой системе три основных цвета стандартизированы по длине волны и имеют фиксированные координаты в плоскости XOY:

	Красный (R)	Зеленый (G)	Синий (B)
x	0.72	0.28	0.18
y	0.27	0.72	0.08
l (мкм)	0.7	0.5641	0.4351

Все цвета, видимые человеком, образуют в плоскости XOY область, изображенную на рисунке.

Основные цвета системы RGB дают вершины внутреннего треугольника.

Если мы будем смешивать не три, а скажем, четыре цвета, то на цветовой диаграмме это изобразится четырехугольником с вершинами в точках, изображающих эти цвета. Поэтому, добавив еще несколько цветов, можно расширить палитру цветов, воспроизводимых на экране компьютера. Но как мы уже говорили, это весьма недешево.

Однако сколько бы цветов в видимой части спектра мы ни брали, нам никогда не удастся покрыть всю область видимых человеком цветов - она ведь не является многоугольником. А чтобы получить все цвета видимой области в качестве основного пришлось бы выбрать хотя бы один невидимый цвет. Но как же тогда управлять этим невидимым цветом? Возможности человека ограничены, и это, как обычно, создает ограничения на разработку технологий. [10]

Учитель.  Ребята, что вы можете еще дополнить?

Слайд №6   Ученик. Посмотрите на рисунок куба.

Всем цветам, которые мы видим на дисплее, соответствует точка внутри этого кубика - в начале координат стоит черный цвет. На красной оси в вершине куба - ярко-красный цвет. Вершины, где смешиваются два цвета, подписаны.

Поскольку все цвета получаются смешением трех основных, то модель цветопередачи (то есть, способ получения цветного изображения), используемая в телевизоре и мониторе, называется аддитивной или суммирующей. А вариант, который мы рассмотрели, называется RGB-кодировкой цвета (от английского названия цветов - Red, Green, Blue).

А теперь, вооружимся лупой и посмотрим  на напечатанную в типографии книжку с цветными иллюстрациями.

Изображение распалось на мельчайшие кляксы всего лишь четырех цветов. Причем до боли знакомых: черного, малинового, бирюзового и желтого. Не далее, как 5 минут назад мы столкнулись с ними, разглядывая кубик цветов.

Если вы внимательно полистаете любое цветное издание, то заметите, что все же в основном оно печатается черной краской - за счет текста. Черного цвета много и в иллюстрациях. И получать его смешением трех основных цветов для бумаги неудобно по трем причинам:

·                     невозможно произвести идеально чистые малиновые, бирюзовые и желтые краски, и из-за этого получается не чисто черный, а темно-темно коричневый цвет;

·                     на черный цвет при CMY-кодировке тратится в три раза больше краски;

·                     любые цветные чернила дороже обычных черных. [10]

            Учитель. А существуют ли еще кодировки цветного изображения?

Слайд №7 Поэтому обычно к базовому набору из трех красок добавляется - для качественной и более экономной печати - черный цвет. Такая кодировка называется CMYK-кодировкой.

Каждый, у кого есть принтер, знает, что есть пара картриджей: один с тремя первыми красками, а другой — с чёрной; на этой основе можно создать любой цвет. Например: малиновый с жёлтым даст красный, голубой с жёлтым — зеленый. Смешивая эти три цвета в различной пропорции, можно получить любой другой цвет. Чёрный необходим для качественной передачи тёмных тонов, в первую очередь черного цвета. RGB — это аббревиатура другого международного стандарта цветопередачи, используемого в цветных мониторах (телевизор, компьютер), а также в профессиональном театральном освещении: Red – Green - Blue  (красный-зелёный - синий). В мониторах цвет создается при помощи трёх электронных пушек, каждая из которых отвечает за свой цвет; сам же образуется на экране, покрытом изнутри тремя видами люминофора. Каждый из люминофоров при освещении его электронным пучком начинает светиться своим цветом. Поскольку светящиеся точки расположены близко, возникает эффект смещения цветов. Например, если светятся красная и зелёная точки — глаз видит жёлтый; если синяя и красная — малиновый.  Управляй яркостью различных цветов, можно получить практически любой цветовой  оттенок.

Учитель. Кто первый обнаружил и исследовал спектр?

 Слайд №8  Ученик 3. «Обычный свет состоит из лучей разных цветов» Исаак Ньютон (1643 —1727)         в 1666 г обнаружил и исследовал  спектр/Доклад/

Слайд №9  Исаак Ньютон пропускал пучок белого солнечного цвета через хрустальную трехгранную призму (в переводе с греческого означает распиленное),  получил не только преломление света основанию призмы, но и разложение его на  цветовые лучи.   

На экране  получилась цветная полоска,  состоящая из нескольких цветов, постепенно переходящих друг в друга, и называющаяся спектром (в переводе с латинского «спектрум» - видимое). Спектр состоит из семи основных цветов, расположенных в таком порядке: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. [7]

Слайд №10 Этот опыт показывает, что белый луч является сложным, состоящим  из волн разной длины. Разложение белых лучей света  на составляющие его цветовые лучи называется дисперсией света.[7]

Учитель. Кто  первым измерил длины волн разных цветов?

Слайд №11  Ученик. «Каждому цвету соответствует своя длина волны» Томас Юнг   (1773  - 1829)       в 1802г. первым измерил длины волн разных цветов/Доклад/

Слайд №12   Цветные лучи, входящие в состав белого света, неодинаково преломляются призмой. Наименьшее отклонение от первоначального направления получает красная часть спектра, наибольшее – фиолетовая часть, в результате чего происходит разложение белого света на составные части. Но величина  преломления характеризуется показателем преломления, следовательно. Каждый цветной луч спектра обладает различными показателями преломления, причем наименьший показатель преломления у красных лучей, а наибольший – у фиолетовых.

Слайд №13   Учитель. Почему в спектре белого света выделяют только семь цветов?

Ученик.  Аристотель, например, указывал всего три цвета радуги: красный, зеленый; фиолетовый. Ньютон вначале выделил в радуге пять цветов, а позднее — десять. Однако впоследствии он остановился на семи цветах. Выбор объясняется, скорее всего, тем, что число семь считалось магическим (семь чудес света, семь дней недели, семь известных тогда планет и т.д.).

Учитель.  В настоящее время цветность веществ объясняется с помощью корпускулярно-волновой теории света. Объясните, в чем  заключается основная суть теории света.

Слайд №14 Ученик Свет представляет собой поток квантов, причём каждому цвету соответствуют кванты с определённой энергией. Когда свет падает на вещество, энергия определённой части спектра поглощается, и виден цвет, который несут непоглотившиеся кванты.

Белый свет является смесью всех цветов: в этом легко убедиться, разложив его призмой. Если свет падает на поглощающий фиолетовый цвет предмет, он будет казаться жёлтым, так как отражённые кванты, «складываясь», будут давать этот цвет.

Если какое-либо тело пропускает лучи видимой части спектра (т. е. с длиной волны 400—800 мкм), мы называем его прозрачным, если оно их не пропускает — непрозрачным. Прозрачное тело, хорошо пропускающее все лучи видимого спектра (например, обычное стекло), будет представляться нам бесцветным, непрозрачное тело, хорошо отражающее их (например, обычная бумага), — белым. По отношению к белым телам часто также применяют термин «бесцветный».

Слайд №15 Если тело полностью задерживает (поглощает) все падающие на него лучи видимого спектра, оно представляется нам черным. Когда такое поглощение неполное, но приблизительно равное для отдельных лучей видимого спектра, тело кажется окрашенным в тот или иной оттенок серого цвета. Последнее характерно, в частности, для большинства металлов, причем хорошо отражающие свет приобретают тем самым «металлический блеск» (наблюдающийся, однако, лишь при достаточно гладкой поверхности). Например, серебро блестит гораздо сильнее никеля, хотя общий характер отражения у обоих этих металлов приблизительно одинаков и оба они имеют в порошкообразном состоянии серый цвет. Наряду с рассмотренными выше вполне возможны случаи, когда отдельные лучи поглощаются телами неодинаково. В результате такого избирательного поглощения лучей некоторой части спектра происходит как бы их вычитание из падающего на тело света. Остающиеся (проходящие насквозь или отражающиеся) лучи, комбинируясь друг с другом, придадут в подобных случаях телу некоторую цветную окраску. Из металлов это характерно, в частности, для золота. [9]

Слайд №16   Учитель.  Рассмотрим прохождение света через призму (Фильм 1) [12]

Рассмотрим опыт по разложению белого цвета. (Фильм 2) [12]

Слайд №17   Практическая часть

Учитель.  Задание1  (5 минут)

Последовательность действий:

 Предположим, что на лист бумаги красного цвета падает белый свет. Какого цвета лист бумаги увидел бы наблюдатель? Объясните наблюдаемое явление. Какого цвета лист бумаги увидит наблюдатель, если на пути отраженного луча поместить красный светофильтр? зеленый светофильтр? Сделайте и запишите вывод.

Слайд №18   [6]

n    Какого цвета лист бумаги видит наблюдатель?

n    Каков цвет отраженных лучей?

n    Какого цвета лист бумаги видит наблюдатель через красный светофильтр?

n    Какого цвета лист бумаги видит наблюдатель через зеленый светофильтр?kartocki.doc

Практическая часть. Электронный  тест. test_optika.xls [3]

Слайд №19  Учитель.  Задание 2 (5 минут)

Последовательность действий:

    Вот картина немецкого художника-экспрессиониста Франца Марка (1880—1916).    Да вот беда: на этом изображении нет цвета (кстати, именно таким и видит мир лошадь). Возьмите карандаши и разукрасьте картину.kartocki.doc [4,6]

Слайд №20  Учитель. «Цвета оказывают на человека физиологическое воздействие, и оно объективно» Макс Люшер (род в 1923 г) разработал цветовой тест, дающий и информацию о  человеке.

Ученик.  Волшебное разноцветие мира воспринимается по-разному не только в разных странах и временах, но и каждым человеком. Наши цветовые пристрастия зависят от многого - от возраста, настроения, сезона, погоды, от изменений в нашем характере, наконец, от моды. Поэтому и существует пословица: "На вкус и цвет товарища нет". Но одно остается неоспоримым: цвет обладает мощнейшей энергией и символикой, у него есть эмоциональная, вызывающая настроение сила, которая влияет на нас, радеет, успокаивает, подбадривает, шокирует, может вызвать или подавить желание работать и даже любить.

Слайд №21  

n    Тёплые цвета  - оживляют предметы. Чистые цвета этой части спектра очень эффектны и отвлекают внимание от холодных цветов - оттенки выглядят не столь резко. Важное свойство тёплых цветов - зрительно приближать окрашенные в них предметы.

n    Холодные цвета - успокаивают. Чистые цвета холодной части спектра несут умиротворение в жаркие солнечные дни, но яркие тёплые цвета их подавляют. Важное свойство холодных цветов - зрительно отдалять окрашенные в них предметы. [8]

4) Закрепление материала. (3 мин.)

·                Что такое свет?

·                Что такое цвет?

·                Какие современные представления о цвете вы знаете?

·                Что такое международный стандарт цветопередачи?

·                Влияет ли цветовая гамма на живые организмы? [5]

5) Подведение итогов. (3 мин.)

Слайд №22 Учитель.   Когда физику Нильсу Вор; пришлось создавать себе герб, он выбрал символ Инь-Ян и девиз: Противоположности не исключают, а дополняют друг друга

         6) Домашнее задание. Повторить §§78,79.

Послушайте стихотворение Эдуарда Асадова    Цвета чувств.

Имеют ли чувства какой-нибудь цвет?

Когда они в душах кипят и зреют?

Не знаю, смешно это или нет,

Но часто мне кажется, что имеют.

Когда засмеются в душе подчас

 Трели по – вешнему соловьиные,

От дружеской встречи, улыбок, фраз,

То чувства, наверно пылают в нас

Небесного цвета – синие – синие.

А если вдруг ревность сощурит взгляд,

 Иль гнев опалит грозовым рассветом,

То чувства, наверное, в нас горят

Цветом пожара – багровым цветом.

Когда ж вдруг тебя захлестнет тоска,

Да так, что вздохнуть невозможно даже,

Тоска эта будет, как дым горька,

А цветом черная, словно сажа.

Если же сердце хмельным – хмельно –

Счастье, какое ж оно, какое?

Мне кажется, счастье, как луч, оно

Жаркое, солнечно-золотое.

Назвать даже попросту не берусь

Все их – от ласки до черных встрясок.

Наверное, столько на свете чувств,

 Сколько цветов на земле и красок. [1]

Слайд №23 Учитель. Какой вы любите цвет? (5мин)

      Все мы, как правило, предпочитаем какой-то один цвет всем другим  - ну, может быть, не  один, а два-три. Оказывается, цвет,  который вы  любите больше  других, может  кое-что рассказать  о вашем  характере,  эмоциональном складе.

Посмотрите на свой рисунок который вы разрисовали, отметьте цвета которыми вы пользовались, найдите и прочитайте результаты данных цветов.

Я хочу вам пожелать, чтобы черная полоса в вашей жизни всегда уступала дорогу белой полосе, а белая разлагалась на цвета радуги!

Слайд №24    Выберите из нижеследующих цветов:

БЕЛЫЙ	ЖЕЛТЫЙ
ЧЕРНЫЙ	САЛАТНЫЙ
СЕРЫЙ	РОЗОВЫЙ
КРАСНЫЙ	ФИОЛЕТОВЫЙ
ОРАНЖЕВЫЙ	СИНИЙ
КОРИЧНЕВЫЙ	ЗЕЛЕНЫЙ

  Если вы выбрали  более одного цвета, то вы эмоциональный человек! И я желаю Вам оставаться таким всегда!

БЕЛЫЙ - это синтез всех цветов, поэтому он как бы "идеальный", "цвет   мечты". В нем заложен многоязычный  смысл - ведь это одновременно  и   блеск света, и  холод льда.   Этому цвету может  отдать предпочтение   человек с любым характером.  Этот цвет никогда не отталкивает.

ЧЕРНЫЙ  противостоит   белому.  Этот   цвет  символизирует   мрачное   восприятие жизни. Тот, кто предпочитает одеваться в черное,  нередко   и  жизнь  воспринимает  в  темных  тонах,  бывает  не уверен в себе,   несчастлив.  Такой человек, как  правило, считает, что его идеалы  в   жизни  недостижимы.   Однако  частая  смена  костюма, платья черного   цвета  на  другой,  более  яркий,   броский,  говорит  о  том,   что   пессимистические настроения часто развеиваются.

СЕРЫЙ -  любимый цвет  рассудительных и  недоверчивых натур, которые   долго  думают,  прежде  чем  принять  какое-нибудь  решение.    Этот   нейтральный цвет  предпочитают также  те, кто  боится слишком громко   заявить   о   себе.    Этот   цвет   не   любят  люди  импульсивные,  легкомысленные.

КРАСНЫЙ - цвет страстей.  Его любят люди смелые, волевые,  властные,   вспыльчивые. У людей,  которых этот цвет  раздражает, обнаруживается   страх  перед  ссорами,  склонность  к  уединению.  Они  стабильны  в   отношениях.

ОРАНЖЕВЫЙ -  любимый цвет  людей, обладающих  интуицией, и страстных   мечтателей. Правда,  согласно геральдике,  этот цвет  означает также   лицемерие и притворство ...

КОРИЧНЕВЫЙ (и все его  оттенки) предпочитают те, кто  уверенно стоит   на ногах.   Люди, которые  имеют к  нему слабость,  ценят  традиции,   семью. Раздражает самолюбивых людей.

ЖЕЛТЫЙ - символизирует спокойствие, непринужденность в отношениях  с   людьми, интеллигентность.   Человек, который  его любит,  общителен,   любопытен, смел, легко приспосабливается к обстоятельствам, получает   удовольствие  от  возможности  нравиться,  привлекать  к себе людей.   Когда  же  он  неприятен,  то  речь идет о человеке сосредоточенном,  пессимистически настроенном, с которым трудно завязать знакомство.

САЛАТНЫЙ - нравится людям властным, которые стремятся навязать  свою   волю  другим,  но  сами  боятся  действовать,  дабы  не  попасть   в   затруднительное положение.

РОЗОВЫЙ  -  это  цвет  весны,   всего  живого.   Любящие  его   люди   чувствительны, они  могут разволноваться  по самому  незначительному   поводу.  У людей прагматичных этот цвет вызывает раздражение.

ФИОЛЕТОВЫЙ цвет  говорит об  очень большой  эмоциональности, высокой   духовности и  деликатности человека.   Это цвет  гармонично развитых   людей.   Не любят  его люди  с чрезмерно  развитым чувством долга, а   также те, кто предпочитает жить только настоящим.

СИНИЙ - цвет  неба, его обычно  связывают с духовной  возвышенностью   человека;  его  чистотой.   Он  нравится  скромным  и  меланхоличным   натурам.  Им  крайне  важно  чувство уверенности, благожелательности   окружающих. В  неприятии цвета  раскрывается человек,  который хочет   произвести впечатление, что может все на свете. Безразличны к  этому   цвету  люди  несколько  легкомысленные  в  области чувств, хотя и   внешне очень обходительные.

ЗЕЛЕНЫЙ -  цвет природы,  самой жизни.   Тот, кто  его предпочитает,   боится чужого влияния, ищет способа самоутверждения, так как это для   него  жизненно  важно.  Тот,  кто  его не любит, страшится житейских   проблем, превратностей судьбы, вообще всех трудностей.[8]

Информационные ресурсы:

1.                 Асадов Э. Сражаюсь, верую, люблю. Стихотворения и поэмы [Текст] - М.: Художественная литература. 1983 - 356 с.

2.                 Демидов В.Л. Как мы видим то, что мы видим [Текст]  - М.: Знание, 1987. - 182 с.

3.                 Демидова М.Ю., Павленко Н.И. Внутришкольный контроль по физике и астрономии. 10-11 классы [Текст]  - М.: Школьная пресса, 2004. («Библиотека журнала "Физика в школе"») -96 с.

4.                 Марк Франц/Галерея №1 (Marc Franz, (1880-1916)) [Фото, изоматериал] - М.: Галерея, 1976. - 154с

5.                 Миронова Л. Н. Язык пространства и цвета [Текст, изоматериал] - СПб.: Техническая эстетика. 1998. - № 3. - 85 с.

6.                 Рабиза Ф.В. Опыты без приборов: Научно - популярная литература/Рис. Ю.Жигалова [Текст, изоматериал] - М.: Детская литература,1988. - 111с.: ил.- (Знай и умей).

7.                 Эллиот Л., Уиолкокс Э. Физика [Текст, изоматериал] /перевод с английского под редакцией А.И.Китайгородского - М.:Государственное издательство физ - мат литературы, 1963.  - 956 с.

8.                 Цвет: физика и.физиология [Текст] /И. И. ФЕДЯЕВА, , г. Братск, Иркутская обл.//"Физика" Приложение  "Первое сентября".- 2006. - №6.

9.                 Избирательное поглощение [Текст] //Природа и человек .— 2003. - №11, 12.

10.            Обучение основам визуальной грамотности [Текст, изоматериал] / Рапуто А.Г. // ИКТ в образовании.- М.: Образование и Информатика. -2006. - №11- С. 80-85

11.            Открытая физика ТМ 1.1 [Мультимедиа]/под ред. С.М. Козела: электрон, текст., граф., зв. данные и прикладная прогр. (546 Мб). - М.:"Физикон". - 1996-2001. -  Электрон. опт. диск (CD-ROM).