Задание 52, страница 209 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

Задание 52

Пронаблюдайте сложение цветов. Вырежьте из плотной бумаги круг диаметром 15—18 см. Разделите его на три сектора равных размеров. Покрасьте один сектор в красный цвет, другой — в синий, третий — в зелёный. В центре круга сделайте небольшое отверстие. Насадите круг на ось волчка. Если нет волчка, то можно насадить круг на остриё карандаша или на гвоздь. Приведите его во вращение. Опишите и объясните свои наблюдения.

Проведите другие опыты с кругом, изменив размеры окрашенных секторов, изменив цвета секторов и т. п.

Опишите и объясните свои наблюдения

Наблюдение:

При быстром вращении диска, разделённого на три равных сектора (красный, зелёный и синий), отдельные цвета перестают быть различимы. Весь круг кажется окрашенным в один цвет — серовато-белый.

Объяснение:

Этот эффект называется аддитивным смешением цветов и основан на явлении персистенции зрения (зрительной инерции). Человеческий глаз и мозг способны сохранять зрительный образ в течение короткого промежутка времени (около 0,1 секунды) после того, как источник изображения исчез.

Когда диск вращается с достаточной скоростью, отражённый свет от красного, зелёного и синего секторов попадает в наш глаз так быстро, что мозг не успевает обработать их как отдельные цвета. Вместо этого он смешивает эти три цветовых сигнала.

Красный, зелёный и синий (RGB) являются основными цветами для аддитивного синтеза. Их смешение в равных пропорциях даёт белый цвет. В данном опыте мы наблюдаем не чисто белый, а сероватый оттенок по нескольким причинам: краски на бумаге не являются идеальными источниками света (они отражают не весь падающий на них свет определённой длины волны, а также поглощают часть света), и результат зависит от внешнего освещения.

Ответ: При быстром вращении диск с красным, зелёным и синим секторами выглядит серовато-белым из-за оптического смешения цветов, вызванного инерционностью человеческого зрения.

Проведите другие опыты с кругом, изменив размеры окрашенных секторов, изменив цвета секторов и т. п.

Опыт 1: Изменение пропорций секторов

Условие: Возьмём тот же диск (красный, зелёный, синий), но сделаем красный сектор в два раза больше, чем зелёный и синий (пропорции 2:1:1).

Наблюдение: При вращении диск будет выглядеть не белым, а розоватым или светло-красным.

Объяснение: В общей смеси цветов, воспринимаемой мозгом, будет преобладать красный компонент, что и придаст итоговой картине соответствующий оттенок.

Опыт 2: Использование вторичных цветов

Условие: Возьмём два сектора, окрашенные в красный и зелёный цвета, занимающие по половине круга.

Наблюдение: При вращении диск будет казаться жёлтым.

Объяснение: Аддитивное смешение красного и зелёного света даёт жёлтый цвет.

Опыт 3: Использование дополнительных (комплементарных) цветов

Условие: Разделим диск на два равных сектора: синий и жёлтый.

Наблюдение: Вращающийся диск будет выглядеть белым или серым.

Объяснение: Жёлтый цвет с точки зрения аддитивного смешения является комбинацией красного и зелёного. Поэтому, смешивая синий и жёлтый, мы фактически смешиваем все три основных цвета (синий + красный + зелёный), что в результате даёт белый цвет.

Опыт 4: Классический диск Ньютона

Условие: Разделим круг на семь секторов и окрасим их в цвета радуги: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.

Наблюдение: При быстром вращении диск будет выглядеть почти белым.

Объяснение: Этот опыт, впервые проведённый Исааком Ньютоном, наглядно демонстрирует, что белый солнечный свет на самом деле является смесью всех цветов видимого спектра. Вращение диска позволяет оптически "собрать" эти цвета обратно в белый.

Ответ: Изменяя цвета и размеры секторов, можно получать различные итоговые цвета при вращении диска. Например, смешение красного и зелёного даст жёлтый; смешение синего и жёлтого даст белый; использование всех цветов радуги также даст белый цвет. Преобладание одного из цветов в пропорциях окрасит итоговый смешанный цвет в соответствующий оттенок.