DANE INFORMACYJNE Barwy Nazwa szkoły: Gimnazjum im. Marii Skłodowskiej – Curie w Kaliszu Pomorskim ID grupy: 98/6_MF_G1 Kompetencja: matematyczno – fizyczna Temat projektowy: Barwy Semestr/rok szkolny: 2010/2011 Semestr III

Czym jest światło? Światło dzienne (żarówki, słoneczne) często nazywamy białym. Światło białe jest mieszaniną fal elektromagnetycznych o różnych długościach. Nie wszystkie są dla nas widzialne. Nasze oko rejestruje tylko fale o długościach od 400 nm do 700 nm. Te najkrótsze interpretujemy jako barwę fioletową, a najdłuższe – jako barwę czerwoną .

Rozszczepienie światła Za pomocą pryzmatu i silnego źródła światła białego można otrzymać na kartce papieru widmo. Światło białe ulega rozszczepieniu, czyli rozdzieleniu na kilka barw. Rozszczepienie światła białego jest spowodowane tym, że światło o różnych barwach rozchodzi się z różnymi szybkościami, a więc również załamuje się pod różnymi kątami.

Tęcza Widmem światła białego jest także tęcza, przepiękne barwne zjawisko, o którym mówi się „kolorowa brama do nieba” lub „dziecko deszczu i słońca”. Krople deszczu pełnią rolę pryzmatu. Promienie, padając na nie, są załamywane i rozszczepiane na powierzchni, a następnie odbijane wewnątrz.

Doświadczenie: otrzymywanie tęczy Za pomocą pryzmatu i silnego źródła światła białego otrzymaliśmy na kartce papieru widmo. Pojawiły się barwy: czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, granatowy, fioletowy.

Mieszanie barw Powstało wrażenie, że krążek jest barwy białej. Wprawiliśmy w ruch wielobarwny krążek (krążek Newtona) znajdujący się w pracowni. Powstało wrażenie, że krążek jest barwy białej.

Doświadczenie: mieszanie barw. Przygotowaliśmy kółka o średnicy kilku centymetrów i pokolorowaliśmy je używając barw podstawowych w różnych zestawieniach. Wprawiliśmy je w ruch używając silniczka elektrycznego. Obserwacje zapisaliśmy w tabelce.

czerwony zielony niebieski biały niebieski zielony turkusowy czerwony zielony żółty niebieski czerwony fioletowy

Barwy podstawowe i pochodne Barwy: czerwoną, zieloną i niebieską przyjęto jako podstawowe. Przez mieszanie można z nich otrzymać wszystkie inne. Zmieszanie dwóch barw podstawowych w równych proporcjach daje tzw. barwę pochodną. Barwy pochodne to żółty, błękit i purpura. Każda z barw podstawowych ma dopełniającą ją barwę pochodną, np. niebieski – żółty, czerwony – błękitny, zielony – purpurowy. Ze zmieszania barw podstawowych powstaje światło białe. Taki sam efekt otrzymamy mieszając barwy pochodne lub barwy dopełniające.

Filtry W teatrach i na koncertach muzycznych często używa się tzw. filtrów. Są to kolorowe, przezroczyste szkła umieszczane na reflektorach. Przez filtr przechodzi jedynie światło o barwie odpowiadającej kolorowi szkła. I tak np. przez filtr czerwony przechodzi jedynie światło czerwone. Wszystkie inne barwy są przez ten filtr pochłaniane.

Doświadczenie: działanie filtrów Uzyskaliśmy widmo światła białego na kartce papieru. Następnie na drodze światła wychodzącego z pryzmatu umieściliśmy kolejno płytki szklane: czerwoną, zieloną i niebieską. Z widma znikały za każdym razem wszystkie barwy poza barwą filtra. Gdy użyliśmy wszystkich filtrów na raz, nie uzyskaliśmy widma.

Jak zmieniałyby się kolory przedmiotów w świetle o różnej barwie? Barwa światła czerwone zielone niebieskie Przedmiot czerwony czerwony czarny Przedmiot biały zielony niebieski

Dlaczego widzimy barwy? Liczne barwne materiały zawierają związki chemiczne zwane barwnikami. Światło padające na nie jest zarówno pochłaniane, jak i rozpraszane, ale w różnym stopniu. Oznacza to, że promienie o jednej barwie są pochłaniane bardziej, a o innej mniej. Część nie pochłonięta, zwana światłem rozproszonym, pada do naszego oka, wywołując wrażenie określonej barwy. Na przykład kolor niebieski powstaje przez pochłonięcie wszystkich promieni poza niebieskim.

Czym jest złudzenie optyczne? Złudzenie optyczne jest to błędne postrzeganie pewnych własności elementów rysunku, np. ich wielkości (irradiacja), prostoliniowości, wzajemnej równoległości itp. Zjawisko ma podłoże psychologiczne, wynika z kontekstowego rozpoznawania obrazów przez mózg. Nas zainteresowały najbardziej złudzenia dotyczące barw. Kilka z nich przedstawiamy na następnych slajdach.

Złudzenie optyczne Adaptacja do barwy Wpatrywaliśmy się w czarną kropkę, w dowolnym barwnym okręgu przez 30 s, a później przenieśliśmy wzrok na kropkę centralną. Pojawił się dodatkowy okrąg w kolorze dopełniającym do tego, w który się wpatrywaliśmy np. czerwony – turkusowy.

Złudzenia optyczne jasności Przedmiot oglądany na jasnym tle wydaje się ciemniejszy niż ten sam przedmiot na ciemnym tle.

Ile jest czarnych kropek? W rzeczywistości są tylko białe kropki. Czarne punkty to złudzenie optyczne.

Złudzenia optyczne Wpatrywaliśmy się przez 20 s w czarną żarówkę, a następnie przenosiliśmy wzrok na białe pole. Za każdym razem okazywało się, że żarówka „świeci”, tzn. widzieliśmy ją jasną.

Złudzenia optyczne Przygotowaliśmy rysunek, taki jak widać obok. Przez minutę obserwowaliśmy środek tego kolorowego rysunku. Potem każdy przesunął wzrok na jednobarwny rysunek po prawej stronie. Każdy z nas zobaczył koło, ale jego ćwiartki miały inne barwy: zamiast niebieskiego – żółty, czerwonego – błękitny, zielonego – purpurowy.

Wyjaśnienie Kiedy neurony wrażliwe na jakiś kolor są „zmęczone”, neurony antagonistyczne produkują dodatkowy kolor. Zamiast czerwonej części koła widzimy turkusową, zamiast zielonej – fioletową, zamiast niebieskiej – żółtą.

Widzenie o zmroku Wytnij z kartonu 8 jednakowych rozmiarów prostokątów o różnych kolorach: żółty, czerwony, pomarańczowy, różowy, zielony, jasnoniebieski, granatowy, fioletowy. Postaraj się ułożyć je według jasności. Zapisz kolejność. Zaciemnij pomieszczenie (musi być tak ciemno, żebyś nic nie widział). Gdy twój wzrok zacznie przyzwyczajać się do ciemności, ułóż kolorowe prostokąty według jasności i zapal światło. Porównaj kolejność kwadratów.

Tak widzimy w świetle dziennym Doświadczenie Tak widzimy w świetle dziennym

A tak o zmroku. Różnica jest widoczna.

Wyjaśnienie wyniku doświadczenia Siła bodźca zależy nie tylko od wielkości oświetlenia, ale także od jego rodzaju. Przy silnym oświetleniu pręciki są nieczynne. Znajdujący się w nich barwnik – purpura wzrokowa – rozkłada się pod wpływem światła. Dopiero po jakimś czasie przebywania po ciemku barwnik się regeneruje – wzrok przyzwyczaja się do ciemności.. Maksimum czułości widmowej pręcików jest przesunięte w stronę fal krótkich (kolor niebieski) w porównaniu z wypadkową czułością czopków (trzy rodzaje odbiorników mają swoje maksima czułości dla światła niebieskiego, zielonego i czerwonego). W ciemnym pomieszczeniu dostrzegamy tylko szare kolory, stąd powiedzenie „W ciemności wszystkie koty są szare”. Przy stopniowym wzmacnianiu oświetlenia zaczynamy dostrzegać barwy przedmiotów.

Barwy w przyrodzie

Barwa czerwona

Barwa czerwona - jedna z addytywnych barw podstawowych. Niegdyś była uważana za jedną z barw podstawowych w metodzie subtraktywnej i stosowana w poligrafii jako jedna z podstawowych barw farb drukowych. W palecie RGB używanej w telewizorach i monitorach komputerowych czerwony jest jednym z trzech kanałów (oznaczonym literą R).

Historia i symbolika Czerwień od najdawniejszych czasów była kolorem życia i skrajnych uczuć. W niektórych językach jest synonimem słowa "kolorowy", zaś w innych słowa "piękny". W Chinach jest kolorem szczęścia, powodzenia i miłości, na ślubie panny młode zakładają tam czerwone suknie (w Polsce podobnie jest na maturach), zaś w południowej Afryce stanowi kolor żałoby.

Wpływ na człowieka Z badań wynika jednoznacznie, że czerwień jest najsilniej stymulującym ludzką psychikę kolorem. Nie należy malować pomieszczeń na czystą czerwień, dużo lepiej sprawdzają się odcienie stonowane,. Czerwony jest kolorem dynamicznym i przykuwającym bardzo dużą uwagę. Czerwień ze względu na silny ładunek emocjonalny jest bardzo często używana w reklamie.

Barwa niebieska

Barwa niebieska Barwa niebieska jest jedną z barw podstawowych, na kole barw dopełnia barwę żółtą. Niebieski jest najzimniejszą z barw. Kojarzy się z otwartą przestrzenią, wodą, morzem, niebem. W starożytnej Grecji i Rzymie był symbolem najwyższych Bóstw - Zeusa i Jupitera. W starożytnym Egipcie lapis lazuli (kamień o głębokim niebieskim kolorze) symbolizował niebo.

Woda i niebo To, że bezchmurne niebo przybiera kolor niebieski związane jest z efektem Rayleigha. Przezroczysta woda H2O także często wygląda jakby była niebieska, związane jest to z tym, że światło czerwone o długości fali 750 nm pochłaniane jest przez wodę, co nadaje jej niebieski odcień. Ciężka woda (D2O) nie ma tej właściwości, gdyż pochłania ona promieniowanie o długości ok. 950 nm, które już nie jest widzialne dla ludzkiego oka.

Ciekawostki W Iranie jest kolorem żałoby. W dzisiejszych czasach kojarzony jest z Maryją, nie wynika to jednak z "odziedziczenia" tradycji starożytnych, lecz z ceny niebieskiego barwnika w średniowieczu.

Symbolika Niebieski jest kolorem pełnym symboliki, posiada niemal tyle cech, co czerwień. Niektóre z nich to: uduchowienie, pokój, higiena, spokój, woda, świeżość i chłód, lecz również dynamizm, kreatywność i inspiracja. Niebieski to także kolor przyjaźni: podarowanie niebieskiego kwiatu symbolizuje duże znaczenie przyjaźni dla obdarowującego. Niebieski bywa też postrzegany jako symbol przywiązania do tradycji.

Barwa żółta

Barwa żółta – subtraktywna barwa podstawowa, na kole barw dopełnia barwę niebieską. Zakres światła żółtego ma długość fali od 565 do 590 nm. Światło pochodzące z dwóch różnokolorowych źródeł jak na przykład światło czerwone i zielone także jest postrzegane przez ludzkie oko jako kolor żółty.

Żółty może być tonem ciepłym lub zimnym: kolor ciepły, kolor o odcieniu lekko czerwonawym, nazywamy żółtym słonecznym, barwa zimna to ton o odcieniu lekko zielonkawym nazywanym często żółtym cytrynowym.

Barwa zielona

Barwa zielona Barwa zielona jest jedną z addytywnych barw podstawowych, w kole barw dopełnia kolor karmazynowy, jest barwą powszechnie spotykaną w naturze. Rośliny są zielone, ponieważ zawierają chlorofil. Ten kolor uzyskuje się z żółtego i niebieskiego. Światło zielone ma długość fali około 550 nm.

Historia i symbolika W starożytnym Egipcie używano zielonego barwnika do malowania brwi. Zielony kolor był pierwszym uzyskanym syntetycznie, wytworzonym przez człowieka – produkowali go starożytni Grecy.

Wpływ na człowieka Zieleń ma kojący wpływ na układ nerwowy działa relaksacyjnie i odstresowuje. Na zielono maluje się wnętrza w szpitalach i halach fabrycznych, aby zmniejszyć stres związany z chorobą czy pracą.

Zaburzenia widzenia barw. Daltonizm – wada wzroku, odmiana ślepoty barw, polegająca na nie rozpoznawaniu barwy zielonej (lub myleniu jej z barwą czerwoną). Objawia się to dokładnie brakiem rozróżnienia koloru czerwonego, pomarańczowego, żółtego i zielonego.

Barwniki spożywcze Barwniki spożywcze są substancjami dodatkowymi nadającymi lub przywracającymi barwę środkom spożywczym.

Barwniki spożywcze Barwniki klasyfikuje się według różnych kryteriów jak pochodzenie, rozpuszczalność, barwa. Ze względu na pochodzenie wyróżnia się barwniki: Naturalne (np. izoprenoidowe, porfirynowe) Identyczne z naturalnymi (np. ryboflawina, kantaksantyna, beta-karoten) Syntetyczne organiczne (np. ksantenowe, triarylometanowe, chinolinowe) Nieorganiczne substancje barwiące (np. węglan wapnia, dwutlenek tytanu)

Jak widzi noworodek? 1-2 miesięcy 3-4 miesięcy

Jak widzi pies?

Jak widzi mucha? Owad widzi świat jako mozaikę położonych obok siebie plamek, jednak po połączeniu miniobrazów w mózgu uzyskują obraz podobny do tego na ekranie telewizora, który doskonale spełnia swoje funkcje. Nie dostrzega tak wielu szczegółów jak oko ludzkie, lecz może o wiele lepiej rejestrować ruch. Wrażliwość oka wzrasta w przyćmionym świetle, a zarazem jest ono chronione przed nadmiernym pobudzeniem w jasnym świetle. Dzieje się tak dzięki możliwości przemieszczania barwników, które u owadów są pod kontrolą nerwową.

W nocy kot widzi nawet 6x jaśniej niż człowiek Jak widzi kot? Ciekawostką związaną z wzrokiem kota, jest to, że koty widzą nieostro. Kot zdecydowanie widzi obraz kolorowy, choć przez wiele lat uważano, że koty nie rozróżniają kolorów. Ostatnie badania dowodzą jednak, że koty rozróżniają kolory, ale nie wszystkie. Koty potrafią rozróżniać odcienie żółci, zieleni czy niebieskiego, ale nie radzą sobie kompletnie z czerwienią. Co ciekawe najlepiej koty radzą sobie z odcieniami szarości. Czyżby dlatego, że myszy są szare? W nocy kot widzi nawet 6x jaśniej niż człowiek

Podsumowanie Większość informacji o otaczającym nas świecie dociera do nas przez narząd wzroku. Barwy przedmiotów są nierozerwalnie związane z naszymi wyobrażeniami o nich. Światło białe jest mieszaniną fal elektromagnetycznych o różnych długościach. Nasze oko rejestruje tylko fale o długościach od ok. 400 nm do ok.700 nm. Nasz mózg interpretuje efekty ich działania jako różne kolory. Światło białe ulega rozszczepieniu w pryzmacie, dzięki czemu otrzymujemy widmo składające się z barw: czerwonej, pomarańczowej, żółtej, zielonej, niebieskiej, granatowej i fioletowej. Czerwony, zielony i niebieski to barwy podstawowe. Ich zmieszanie daje wrażenie barwy białej. Przedmioty widzimy jako barwne dzięki temu, że pochłaniają promieniowanie poza tą częścią, która daje nam wrażenie barwy.

Podsumowanie Człowiek może rozróżnić ok. 10 mln odcieni różnych barw. W ciemności oko wykazuje małą wrażliwość na czerwień, jest natomiast bardzo wrażliwe na barwę niebieską. Oko adaptowane do jasności jest najbardziej czułe na barwę żółto – zieloną. W wielu dziedzinach, np. technice czy fotografii, stosuje się barwne filtry, które przepuszczają tylko promienie jednej barwy, zgodnej z barwą filtra. Istnieje wiele zaburzeń widzenia barw, najpospolitszym z nich jest daltonizm. Barwy wpływają na samopoczucie i usposobienie ludzi. W świecie roślin i zwierząt barwy (jaskrawe) są sygnałem ostrzegawczym. Niektóre barwniki, np. chlorofil, biorą udział w bardzo ważnych procesach chemicznych. Artykuły żywnościowe barwi się, aby wzmocnić barwę produktu, który wykazuje mniej intensywne zabarwienie niż oczekiwane przez konsumenta. Barwniki dopuszcza się do użycia, gdy nie stanowią zagrożenia dla zdrowia konsumenta. W krajach europejskich oznacza się je literą E oraz trzycyfrową liczbą.

Źródła: http://pl.wikipedia.org Z. Kostic, Między zabawą a fizyką, WNT, Warszawa, 1964. K. Foulds, Fizyka, Podręcznik dla gimnazjum, Prószyński i S – ka, Warszawa, 1999. L. Portacha, Widzenie barw, Wiedza i Życie, 2 (1992). J. Gaj, Laboratorium fizyczne w domu, WNT, Warszawa, 1982. M. Rozenbajgier, R. Rozenbajgier, Fizyka dla gimnazjum, cz. 3, Wydawnictwo ZamKor, Kraków, 2002. M. Rozenbajgier, R. Rozenbajgier, Fizyka dla gimnazjum, zeszyt przedmiotowo - ćwiczeniowy, Wydawnictwo ZamKor, Kraków, 2002. M. Pawlikowska, Fizyka łatwiejsza niż myślisz, Wydawnictwo PAZDRO, Warszawa 2006. http://pl.wikipedia.org http://www.fizykon.org/optyka/optyka_barwy.htm http://www.iwiedza.net/encyklo/kleter.html