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来吧,解密光与色的魔术

2017-03-08飞天小兔

课堂内外(小学版) 2017年1期
关键词:视锥可可豆陀螺

飞天小兔

探寻完色彩缤纷的大自然和人类制造的色彩世界,爱思考的可可豆们的脑袋里有没有冒出一个个问号——为什么我们能看到色彩?色彩究竟是个什么鬼……

问得好,因为小酷龙刚刚弄明白关于光与色彩上演的魔术,正好可以在可可豆们面前过把讲师瘾。其实,我们能感受到缤纷的色彩,得先说两声“谢谢”,感谢两位重要人物。这两位重要人物是谁?赶快跟我来!

没有光就没有色彩

如果地球上的所有光都逃跑了,世界会是什么样?

不用我多说,大家都知道,没有了光,我们就真掉进了黑洞洞的世界,伸手不见五指,更别说色彩了。即便在微弱的光线下,咱们也只能辨别明暗,无法识别色彩。光,在色彩魔术中必不可少。所以,光线是我们要感谢的第一位重要人物。那有了光线,我们又是怎样看到色彩的呢?接下来,咱们得感谢第二位重要人物——你的眼睛。

走,一起去看看眼睛是怎么帮助我们感知明暗,并辨别色彩的吧。

眼睛本领大

在我们眼睛内部的眼球壁内层,有一层透明的薄膜。这就是视网膜,视网膜上分布着能让我们感受到明暗的视杆细胞,以及能辨别色彩的视锥细胞。

在光线微弱或是没有光线的情况下,视杆细胞虽能帮助我们感知周围的世界,但只能感知明暗,而视锥细胞则无法辨别色彩。

知道多一点

在我們的视网膜上,有对红光、绿光、蓝光敏感的三种视锥细胞。所有其他颜色都是这三种颜色混合而成的。所以,红、绿、蓝被也称为光的三原色。

那色盲,应该就是视锥细胞缺失造成的吧?

没错!正是这样。红绿色盲最为常见,他们的红色和绿色视锥细胞存在缺陷。如果一个人的红、绿、蓝色三种视锥细胞都有缺陷,他们眼中的物体就会失去色彩,只有靠明暗感知世界了。

阳光变魔术

说到这里,爱思考的可可豆肯定又有一个小疑问:要我们的眼睛辨别色彩,必须要有足够的光线进入咱们的眼睛,但咱们通常看到的光都是白色的呀?

才不是呢,阳光可是个会变魔术的家伙。大家唱歌或写作文时,不都会提到“七彩阳光”吗?没错,通常我们看到的白色阳光是综合了多种色彩形成的,彩虹不就是多彩阳光的体现吗?只是,咱们人类的眼睛只能够感受到彩虹中的七种可见光:红橙黄绿蓝靛紫。当然,爱探索的你,通过三棱镜也能看到被分解的七彩阳光。

白色光能被我们分解成肉眼可见的七色光,那我们可以再把分解的彩色光合成白光吗?

简单!你只要准备一个陀螺,一张纸加彩色笔。

动动手

在陀螺表面贴上一张白纸,然后如图将白纸三等分,分别涂上红、绿、蓝三种颜色。然后快速转运陀螺,见证奇迹的时刻到了——你会看到什么呢?没错,你看到的不是一只旋转的彩色陀螺,而是白色的陀螺。

解密 这是因为彩色的光快速旋转,我们的眼睛跟不上陀螺的转速,红、绿、蓝三种颜色的光就混在一起,我们的眼睛看到的便是白色陀螺了。

知道多一点

可可豆们最爱的汪星人,还有牛和马都不能分辨颜色,它们眼中的世界只有黑白灰。

什么?你找不到陀螺?没关系,那就用三把手电筒做实验吧。分别给它们蒙上红、绿、蓝色的透明薄膜,打开手电筒,你会看到红绿蓝三种颜色的光,将它们照图右所示重叠在一起。你一定会惊呼,因为你不止看到了白光,还有更多。

有了多彩的阳光,咱们要看到色彩有眼睛的辨色细胞还不够,还要一个必要条件——那就是物体本身及其散射的光线。就好比,我们能看到红色的花朵,那是因为多彩的阳光照到红花上,花朵本身吸收掉除红色以外的光线,再向四面八方散射红光,于是进入咱们眼睛的光就只有红色了,所以你看到的花朵就是红色的。

那牛奶为什么是白色呢?

问得好!豆子,你的水平提升了不少嘛。牛奶和雪、云一样,是由透明物质构成的,它们本身并不吸收任何一种色光,而是将照射它们的白光反射或折射出去,所以你看到的牛奶或雪就是白色。

玩一玩

有时候,眼睛和光也会戏弄我们,让我们的视觉出错,来,一起玩一玩吧!

光与色的魔术

你相信图中A和B块的颜色一样吗? 你肯定非常坚定地说:当然不一样! 但是,如果你蒙住图的其他部分,只留出这两块,你就会有不一样的答案。

解密 不论是否在阴影之下,我们的眼睛会以为比周围区域较亮的棋格可能一般来说比较亮,反之亦然。所以在图中,阴影中较亮的B块被其他较暗的棋格所包围,即使眼睛实际接收光线较暗,但视觉感觉是比较亮。反之,光亮处的A块被较亮的棋格所包围,因此使它看起来比较暗。

于是,这幅图就这么堂而皇之地欺骗了我们的眼睛,让我们以为A块和B块的颜色是不同的。

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