• 物理應用
  • 化學應用
  • 環境教育
  • 奈米科技
  • 地球科學
  • 展品影片
  • 教學包申請
  • 國小課程專區
物理應用
首頁 >教學資源>物理應用
  • 色光合成與分解-強光手電筒
  • 光與色的世界(第三冊第四章第五節)
  • 光與顏色
  • 40分鐘
  • 科學學習中心
  • 一、 能了解白光可分解成不同的色光。
    二、 能了解不同的色光可互相合成其他的色光。
  • 強光手電筒x3、各色玻璃紙、橡皮筋、光柵片、光碟片、卡典西德、剪刀、膠帶
  • 一、 學生學習過光的直進與反射相關概念。
    二、 進行實驗的教室需有遮光設施。
  • 檔案下載
    教案-色光合成與分解-強光手電筒.pdf | 色光合成與分解-強光手電筒PPT.pdf |
  • 時間 教學活動流程 教學資源
  • 5分鐘
    一、 生活連結與預測
    1. 引起動機:
    以網路圖片詢問學生這張圖在表達什麼呢?
    https://rinakawaei.blogspot.com/2016/01/part83.html
    (科學小飛俠戴不同顏色的透光面罩,因此看到的顏色也不同)
    2. 生活連結:
    (1) 可向學生說明可見光有不同顏色,而經過不同顏色的面罩,可能會看到不同顏色的畫面,而今天我們要學習的就是將這些不同的色光作合成和分解的實驗
    (2) 詢問學生,除了彩虹以外,是否有在其他地方看過類似彩虹的效果?
    (3) 詢問學生是否知道彩虹如何產生?
    3. 舊課程回顧:
    複習光的反射與折射基本原理。
  • 20分鐘
    二、 操作與觀察
    (一) 光的合成
    1. 依據操作步驟進行安裝與實驗。
    2. 教學提示:
    (1) 將不同顏色玻璃紙套上套上手電筒時,可一邊調整玻璃紙的張數,一邊合成色光,使三支手電筒在距離白紙相同的距離時,可合成出白光。
    (2) 將不同色光投射在相同或不同顏色的物體或圖片上,觀察比較物體或圖片的顏色變化,並進行紀錄。
    (3) 在教室進行此實驗時,建議可將教室的燈光關閉。
    3. 延伸探究:彩色影子
    (1) 分別將一支、兩支、三支不同色光的手電筒照在白紙上時,請
    同學將手指或手掌伸出,擋在光源前方。
    (2) 觀察不同數量的手電筒所形成的影子顏色和圖案有何不同。
    (3) 可延伸解釋日食和月食的本影和半影的概念。
    (二) 光的分解
    1. 依據操作步驟進行安裝與實驗。
    2. 教學提示:
    (1) 本實驗包住手電筒的玻璃紙,須能阻隔其他色光露出,以免影響實驗的結果。
    (2) 請學生比較看看,白光、黃光或紫光...等等的混合色光與包三原色玻璃紙的色光,所分解出的光線有何不同。
    (3) 提示學生,操作強光手電筒照射光碟片時,需從光碟圓心正上方照射。
    3. 延伸探究:
    (1) 可利用水盆、平面鏡與及白光拇指燈模擬彩虹,步驟如下:
    步驟:
    I. 在水盆中加水,並將平面鏡以傾斜角度放入盆中。
    II. 使拇指燈的光線照射在水面下的鏡子上。
    III. 使白紙面對鏡面,將之放在拇指燈上方,接著調整拇指燈與白紙的角度(亦可調整鏡子角度,固定白紙)使彩虹顯現在白紙上。
    原理:當光線通過水面時,折射現象會隨之發生,由於白光中每種色光折射的角度略有差異,因此不同的色光會分解開,經過鏡面反射,可觀察到色光再經水面折射到白紙上時的角度亦不相同。(如下圖所示)
    (2) 實驗原理如下:
     

    (參考資料http://scigame.ntcu.edu.tw/light/light-007.html)
    國立台中教育大學科學教育與應用學系科學遊戲實驗室

    (3) 比較上述實驗所產生的彩虹,與光碟片上的彩虹有何不同?例如:色光排序,色光弧度...等。
    影片觀賞
  • 5分鐘
    三、 原理說明
    (一) 色光合成
    1. 強光手電筒發出的光是多波長多色光混合而成的白光。有色玻璃紙能吸收部分色光,只讓其餘色光通過。
    2. 強光手電筒能調整內建凸透鏡和光源間的距離(光源距),使投射出的光集中或分散至適當範圍。
    3. 紅、藍、綠是光的三原色,利用三原色光可以組合成各種不同的顏色。
    (二) 色光分解
    1. 光在經過規律形狀變化約波長大小或小於波長的障礙物後,不同位置的光照到相同位置組合在一起,會發生干涉現象。由於各色光波長不同,建設性干涉會出現在不同位置,因此多波長的光源能以此方式分解成多種色光;單一波長的光源則無法分解成不同顏色,呈現出的是單色明暗相間圖案。
    2. 光碟片和光柵片上的軌道間距很小,能使可見光產生干涉現象,分解出光源的組成色光。但若光源已經是單波長色光就無法再分解。
    3. 使用一維光柵(平行條紋)看一單波長點光源,可以看到數個光點連成一條直線。本活動使用二維光柵(二組互相垂直的平行條紋),看多色光源時,可以看到多色光點分布在平面上,各色光點的間距不同。
  • 10分鐘
    四、 問題與討論
    1. 不同的色光疊加,會產生什麼效果?請說明三原色兩兩相互疊加的結果。
    2. 在黑暗處,不同的色光投射在白色物體上,物體會呈現什麼顏色?
    3. 若將不同色光分別投射在三原色形成的圖案上,例如紅光投射在綠色圖案上,藍光投射在紅色圖案上,能觀察到什麼變化?為什麼?
    4. 光碟所分出的彩色光排列如何?與彩虹的排列方式是否有不一樣?
    5. 使用各種不同的色光進行分光時,哪些色光無法分離出其他色光?為什麼?
    6. 除了強光手電筒、拇指燈,你認為還可用哪些光源來進行分光實驗?
    7. 請你回答本節課一開始的那張圖片,那台車子可能是什麼顏色?
  • 參考資料
    網路圖片:科學小飛俠戴不同顏色的透光面罩
    https://rinakawaei.blogspot.com/2016/01/part83.html
    國立台中教育大學科學教育與應用學系科學遊戲實驗室
    http://scigame.ntcu.edu.tw/light/light-007.html
TOP
Copyright© 2014 國立科學工藝博物館 版權所有 |網站導覽|全文檢索|聯絡我們
地址:80765高雄市三民區九如一路720號 |電話: 07-3800089|傳真: 07-3878748
請用IE 、Firefox 或Chrome觀看本網站
今日瀏覽人數0026人|總瀏覽人數0699060人