第二单元光与色彩
第二单元光与色彩
单元概要分析：
光，这位大自然的化妆师不仅为万物描绘出了丰富动人的色彩，而且更以其轻盈敏捷的脚步将我们带入一个奇境般迷人的光学世界。
本单元，我们就将通过一系列既贴近生活，又引人入胜的科学探究活动，引领孩子们去探索光与色彩的秘密。
本单元主要是根据《课程标准》物质世界3.能的表现形式之 (3)光的传播部分进行建构的。
本单元涉及的《课程标准》具体内容：
科学探究：
1、能对收集到的证据进行比较、分类。
2、能在总结证据的基础上，做出合理的解释。
科学知识：
1、了解光的直线传播现象。
2、了解平面镜或放大镜可以改变光的传播路线。
3、知道日光可以分解成不同颜色的光。
情感态度与价值观：
能从自然中获得美的体验，并用一定的方式赞美自然美。
本单元是以《课程标准》中涉及的光学知识为探究主题，按照核心概念的由浅至深的递进关系进行编排的，——先认识光的直线传播规律，在此基础上，认识光的反射、折射和色散现象。共包括四课内容：
一、光的行进。核心概念是光源和光的直线传播规律。引领学生通过推测、实验，认识光的直线传播现象，并通过制作小孔成像盒、模拟并画图解释小孔成像等探究活动，对光的直线传播规律有更深切的认识。
二、照镜子。核心概念是光的反射。引领学生通过照镜子、玩日光打靶游戏、制作潜望镜并画图解释原理等活动认识光的反射现象。
三、研究透镜：核心概念是光的折射。在认识两种透镜的基本特点及作用的
基础上，通过研究透镜的聚焦和成像特点及制作望远镜等活动领略神奇的光的折射现象。
四、七色光。核心概念是光的色散。引领学生通过光的分解、合成实验知道光是有颜色的；通过在色光下观察物体的实验，认识光与色彩的关系；通过阅读牛顿的故事意识到科学需要证据，坚持真理需要勇气。
同时，本单元也紧紧围绕着全册书的科学方法训练重点“解释与建立模型”，来安排每节课的结构，设计每节课的重点问题。如，《光的行进》中，要求学生解释图片中的光现象，制作小孔成像盒，模拟小孔成像现象，并画图解释其原因；在《照镜子》中要求制作潜望镜模型，并画图解释潜望镜的工作原理；在《研究透镜》中要求学生制作简易望远镜；在《七色光》中，要求解释光的分解与合成现象中包含的科学道理及滤色片下物体变色的原因。
对于小学生的认知能力而言，很多光学规律比较深奥难懂，所以本单元的教学内容侧重于对光学现象的认识，为此，每一课都安排了大量的趣味性很强的探究活动。在实际教学中，教师可进行删减和替换。在此，要特别提醒教师的是，在把握好知识深浅度的前提下，我们不能仅满足于把探究活动搞得热热闹闹，还要注意启发学生做必要的深入思考，鼓励他们对所观察到的现象做出合理的解释，同时，还应有意识地引导学生不断体验、反思科学探究的方法，因为知识结论之于科学方法，永远犹如金子之于点金指——金子固然可贵，但真正无价的却是点金指！
教学安排：
1、《光的行进》 2 课时：
2、《照镜子》 2 课时：
3、《研究透镜》 1 课时：
4、《七色光》 1 课时：
1、光的行进
教学目标：：
（1）认识各种各样的光源。
（2）探究光在空气中是直线行进的。
（3）认识小孔成像，通过做小孔成像实验感受光学世界的奇妙。
过程与方法
1.能够根据常见的光传播现象对光怎样行进作出合理的假设；
2.能够想办法证明自己的假设；
3.能够联系生活实际发现问题.解决问题。
知识与技能
1.知道发光的物体叫做光源，会区分自然光源和人造光源；
2.知道光是沿着直线行进的；
3.会制作简易的小孔成像仪。
情感.态度与价值观
1.在研究光怎样行进的过程中体验到科学探究的乐趣；
2.体会到科学就在我们身边；
3.通过制作小孔成像仪，形成认真细致的科学态度。
教学过程设计
一、朗读科学小诗，渲染学习气氛
1．谈话：同学们，让我们先来朗读黑板上的这首小诗：是谁，
为花儿披上斑斓的舞衣？是谁，
把山林点染得青葱翠绿？是谁，
将七彩虹桥架上蓝天？……
是谁，
让我们的世界如此缤纷绚丽？
2．猜一猜：是谁，让我们的世界如此缤纷绚丽？
3．谈话：每当我们朗读这些科学小诗的时候，大家就想接着写下去，做一回小诗人。下面就让我们接着写下去，每小组选出你们认为写得最好的，一会儿全班交
流。
4．小结：今天就让我们进入色彩斑斓的光的世界吧！
二、认识光源
1.教师出示各种光源的图像资料。
2.提问：这些画面漂亮吗？它们有什么共同的地方？
3.学生发表自己的观点。
4.谈话：我们把这些发光的物体叫做光源。
5.提问：你还能说出哪些光源呢？
6.判断：月亮.镜子是不是光源？
7.讨论：你们能按照一定的方法给这些光源分类吗？
8.学生交流：是怎么分类的？
9.谈话：我们也能把光源分为自然光源和人造光源，那么哪些是自然光源，哪些是人造光源呢？（介绍自然光源和人造光源、冷光源和热光源、生物光源。）
10.谈话：对于光你有什么想研究的问题吗？
11.揭题：你知道，光是怎样行进的吗？
三、探究光是怎样行进的
1．谈话：请大家根据自己的经验猜测一下，光可能是怎样行进的。
2．学生交流，说自己猜测的理由。
3．教师出示各种光直线行进现象的图像。
4．谈话：这些光现象的图像对你有什么启发吗？
5．谈话：刚才大家对光是怎样行进的进行了猜测，你的猜测对吗？怎样证明？6．学生发表自己的观点。（引导学生表述实验过程）
7．讨论：如果要使手电筒的光穿过所有纸板中间的孔照到墙上，该怎么办？8．学生小组活动。
9．学生小组交流：
△你们是怎么做的？
△发现了什么？
△实验说明了什么？（光在空气中是沿着直线传播的。）
10．讨论：假如光会转弯，可能会出现哪些奇怪的现象？
四、引导学生了解“小孔成像”
1．教师演示“小孔成像”实验，在屏幕上投射出蜡烛火焰的倒像。
2．提问：你有什么发现？
3．学生回答。
4．谈话：其实，早在两千多年前，我国古代的学者墨子就曾发现了这个有趣的现象——光线从窗户上的小孔射进来，会在对面的墙上形成外面景物的倒像，这个现象被称为“小孔成像”。
五、总结全课，学习制作小孔成像仪
（教师可在黑板上画图解释）
1．谈话：原来光线通过小孔还能成像，让我们也来试一试做个小孔成像仪，好吗？2．教师介绍小孔成像仪的制作方法.步骤。（课本P16）
3．学生制作小孔成像仪，并玩一玩，试一试怎样在屏幕上呈现一个的清晰的像。4．学生交流本课的学习体会.感想。
2、照镜子
教学分析
通过上一节课《光的行进》的探究，学生已经对光的直线传播有了一定的认识。本课主要是让学生认识到光在行进中遇到镜面物体会发生反射的现象。通过照镜子、玩镜子、制作玩具等方式，探究平面镜的成像规律和光的反射规律。并在此过程中，培养学生能通过对平面镜的观察，发现和提出问题；能通过假设、观察、实验等活动进行探究；以及对物质世界中光的传播这种能量表现形式具有感性认识。
教学目标
情感态度价值观：
1、体验科学探究的乐趣
2、愿意合作交流，分享合作游戏的快乐，体会探究的乐趣
科学探究：1、能通过研究镜子大仙各种有趣的反射现象
2、能从照镜子的游戏中知道镜子的作用
3、能在游戏中发现问题、解决问题
科学知识：1、知道光线照射到不透明物体表面时会发生反射，表面越光滑，反射效果越好
2、知道镜子可以改变光的传播路线
3、知道生活中的反射现象是普遍存在的
教学重点、难点
重点：研究镜子的成像和反光作用
难点：画图解释光的反射路线
课前准备
教师：反光物体的图片、镜子、表面光滑的物体
学生：小镜子
教学过程
一、导入新课
谈话：每天早晨起来，同学们都会照一照镜子，整一整自己的仪容，你们知道吗，其实在照镜子的活动中也蕴藏着许多科学知识，今天让我们深入研究。（板书课题）
二、师生共同游戏，了解镜子的作用
1、谈话：我们一起再来玩照镜子的游戏，好吗？
在老师带领下做游戏一和二
2、游戏一：（玩一面镜子）照镜子。
交流自己的发现
3、提问：通过照镜子，你在镜子中看到了什么？仔细看一看，比一比，谁的发现多？
4、游戏二：（玩两面镜子）改变两面镜子的角度，观察镜中物体的变化
5、游戏三：（玩多面镜子）日光接力打靶游戏。
选几组学生上去，一位学生站在阳光下，另一位站在阴影里，让学生想办法怎样使阴影里的同学也有阳光射到桌肚里，比一比哪一组最快想出办法，最后全
班分组玩这个游戏。）
6、在游戏中你有什么发现？你能解释其中有道理吗
学生在经小组讨论后尝试解释实验中现象的道理。（像皮球可以在墙壁反弹一样，光线也可以在物体表面反弹，这种现象叫光的反射。镜子、人脸等几乎所有的物体都能反射光线，而且物体表面越光滑，反射效果就越好。）
三、动手制作万花筒
1、教师出示万花筒，问学生想不想制作。
2、教师介绍制作万花筒的方法和步骤。
3、学生进行制作，并玩一玩。
4、小组活动：用语言或图画解释万花筒的原理。
设计意图
谈话导入，直接进入主题。
用游戏去启发学生，让学生在游戏中发现问题，是简单有效地探究方式。
教师帮助学生在游戏中发现的问题进行分析总结，从而让学生建立起对探究事物正确的认识。
制作万花筒，让学生对光的反射更加理解。
板书设计:2、照镜子
一、认识光的反射现象
哪些物质可以反光镜子具有很好的反光性能
二、认识平面镜的特点
镜子成像镜子产生相反的像镜子与物体的角度
3、研究透镜
课程标准:
科学探究方面：
1.知道在科学探究中，要运用理性思维对收集到的证据进行比较、分类、归纳、概括等整理加工，并在此基础上形成种种解释。
2.知道在探究过程的各个环节，需要探究者之间的相互合作、交流与分享。
3.知道探究过程与探究结论应该允许别人的质疑，结论应该是可以重复验证的。
4.能在总结证据的基础上，做出合理的解释。
科学知识方面：
1.了解光的直线传播现象。
2.了解平面镜或放大镜可以改变光的传播路线。
3.知道日光可以分解成不同颜色的光。
情感态度与价值观方面：
1.热爱科学，尊敬科学家，喜欢看科技书籍和影视作品。
2.认识到科学是不断发展的。
3.能从自然中获得美的体验，并用一定的方式赞美自然美。
教学目标：
过程与方法
1.学会做凸透镜成像实验；
2.尝试制作望远镜。
知识与技能
1.了解凸透镜和凹透镜可以改变光的传播路线；
2.了解凸透镜的应用；
3.初步了解望远镜的构造。
情感、态度和价值观
1.体验到人类对光学规律的认识与利用会为我们带来许多方便；
2.乐于用所学的知识改善生活；
3.意识到科学技术的发展会给人类和社会发展带来好处。
教学重难点：
1.学会做凸透镜成像实验
2.了解凸透镜和凹透镜可以改变光的传播路线；
学习成果：预计学生能够：
1.了解凸透镜和凹透镜可以改变光的传播路线；
2.了解凸透镜的应用；
3.制作望远镜。
教学准备：
分组实验材料：三种类型的凸透镜各一片，蜡烛一支，火柴一盒，纸屏一个，支架三个，凹透镜一片，布卷尺一把，记录纸一张。
教学过程：
一、观察水滴、水杯对物体的放大现象
桌上有一张画报，你能利用桌上的材料，将报上的字放大吗？
（提供材料：画报、滴管、玻璃杯、玻璃碟）
思考：字为什么会放大呢？
学生此时还不会从光线的折射的角度来分析，但在学生分析的同时，可能会想到放大镜，水、玻璃杯有着放大镜的作用。
二、观察凸透镜
1.学生自己观察
放大镜是什么样的？
通过学生的看，摸，学生很容易发现放大镜片是中间厚、边缘薄的透明的镜片。
2.再发给学生两种镜片，与放大镜观察比较
它们有什么不一样的，又有什么是相同的？
很显然，三种镜片一种是两边凸的，一种是一边凸一边平的，还有一种是一边凸一边凹的，但这三种镜片都是中间厚边缘薄的透明的镜片，都可以将字放大。
3.让学生给这三种镜片起一个共同的名字
三、研究凸透镜的作用
小组讨论：凸透镜有什么作用？
通过刚才的观察，孩子们已经知道凸透镜有放大的作用，课上可以让学生自己动
手试一试，到室外做一做用凸透镜点燃火柴的实验。（提醒学生：千万不要用凸透
镜对着太阳看，一方灼伤眼镜。）
教师讲述：
如果我们把太阳光看成是平行的光，那么通过凸透镜之后，还会是平行的光吗？如果不是又会是怎样的呢？让学生在黑板上画出来：
四、重点研究凸透镜的成像作用
1.讲述演示：将凸透镜对着窗外，在凸透镜后面放上一张纸屏，观察在纸屏上有什么发现？
2.学生操作，汇报：
学生惊奇地发现在纸屏上会出现外面景物的像。
教者提问：这是一个什么样的像？和平面镜里的像一样吗？
3.让学生提出自己想研究的问题
教师的问题情境创设之后，抓住学生的兴奋点让学生提出自己想研究的问题。
学生的问题可能有：
凸透镜成的像为什么会是倒着的？这和第一节课的小孔成像有联系吗？
凸透镜所成的像为什么会是缩小的？有没有放大的呢？
如果有放大的像，那又会是怎样的一种情形呢？
凸透镜什么时候可以形成放大的像，什么时候可以形成缩小的像
……
4.教师给出新任务：
材料：纸屏、蜡烛、凸透镜
要求：在纸屏上形成一个清晰的蜡烛的像，在实验的同时做好记录，同时在实验的过程中找到自己要找的答案。
在学生实验之前要明确两个问题：
第一，要让学生知道需要做哪些记录，要让学生意识到用尺去量蜡烛、凸透镜、纸屏三者之间的距离，同时要让学生意识到这是一个定量实验，为获得数据的准确性和可比性，教师可提醒学生做实验时确保三者（蜡烛、凸透镜、纸屏）有一者不动，每次只能调节另外两个物体。
第二，“每个人做什么事情”。要知道围在一块儿并不是合作，合作应是一个饼图，小组成员共同来完成一项任务，每个成员都有事情做，每个成员的成败都关系到小组的成败，如果缺少了某个成员的工作，这个任务将无法实现，这个饼图也将不会是一个完整的圆。可以让学生讨论：我适合什么样的工作。是调整三者的之间的距离，还是测量，亦或是观察、记录等，分工明确很重要，这关系着实验的效率。
学生的记录可以有三种形式：一种是文字的，陈述性的语言，一种是图画，还有一种就是简单的符号。
教师指导的策略：
如果小组能发现缩小与放大的像，也就是能发现成像规律，这是最为理想的结果。教师可以提出一些问题：你们是怎么做的？为什么能够取得成功？待会请你们做经验介绍。
如果有些组只能发现一种成像情形的（放大或是缩小），建议他们可以到其他组去看看。教师也可以直接参与，移动凸透镜，“又发现了什么呢？”
如果全班都只是一种情况，那么教师要启发学生找到另外一种情形。
汇报交流：
有没有发现？（不管是什么发现，哪怕是一丁点的发现，都要给予及时的肯定）有没有发现成像的规律？
（凸透镜什么时候形成的是放大的像？什么时候形成的是缩小的像？）
思考：为什么会呈现一个倒立的像呢？为什么有时是放大的，有时是缩小的呢？这时把对事物表象的认识上升到本质的认识，只需让学生意识到光线从一端透过凸透镜另一端的时候，并不是沿直线传播的，而是发生了偏折，教师无需给出“折射”的概念。
为什么会取得成功的？你们认为要想取得实验成功，哪些很重要？
为什么没有取得成功？（失败在什么地方？）
五、认识凸透镜的应用
1.让学生说一说，凸透镜可以运用在哪些方面？（照相机、显微镜、投影仪等）
2.比较老花镜与近视镜
学生比较熟悉的是近视眼镜，容易认为近视眼镜是凸透镜片做的，其实不然，教者可以采用让学生摸一摸，看一看，比一比的方法，通过摸，让学生知道近视眼镜是中间薄，而边缘厚的镜片，通过看，发现在近视眼镜下面看到的是缩小的像，而并非放大的像，最后再和老花镜一比较，发现老花镜才是凸透镜做的，而近视眼镜恰恰与之相反。
六、拓展延伸：尝试做一个望远镜
发给学生一面透镜，让学生观察这是一片什么样的镜片？与凸透镜比较，发现有什么不一样？给这种镜片起一个名字。
将两面透镜组合在一起，观察处面的景物，有何发现？
孩子们会惊喜地发现：当把凸透镜与凹透镜组合在一起的时候，可以将远处的物体放大，看远处的物体就好像是在眼前，学生可以通过调节两面镜子的距离从而让远处的物体看得更清楚一些。调换镜片的前后（将两片镜子一前一后换放），发现将近处的景物变小了，变远了。在孩子的一阵阵的惊喜声中，教师不要过多的干预，只要同孩子们一起分享这份惊喜就够了。教者抓住这种惊喜，让孩子们静下心来思考一番：望远镜是什么道理？从而把对感性的认识上升到对理性的认识。最后补充一些望远镜的发明史，从而让学生意识到科学技术是不断发展，科学技术的发展给我们人类和社会发展带来了好处。
板书设计
凸透镜凹透镜
聚光散光
放大作用缩小作用
成倒立的像不能成像
可见光的光谱及各类光的波长
c 在这里是光速，x 、y 和z 是空间的坐标，t 是时间的坐标，u (x ,y ,z )是描写光的函数，下标表示取偏导数。在空间固定的一点（x 、y 、z 固定），u 就成为时间的一个函数了。通过 傅里叶变换我们可以获得每个波长的振幅。由此我们可以得到这个光在每个波长的强度。这样一来我们就可以从波动方程获得一个光谱。 但实际上要描写一组光谱到底会产生什么颜色，我们还的理解视网膜的生理功能才行。 亚里士多德就已经讨论过光和颜色之间的关系，但真正阐明两者关系的是艾萨克·牛顿。约翰·沃尔夫冈·歌德也曾经研究过颜色的成因。托马斯·杨1801年第一次提出三元色的理论，后来赫尔曼·冯·亥姆霍兹将它完善了。1960年代人们发现了人眼内部感受颜色的色素，从而确定了这个理论的正确性。 人眼中的锥状细胞和棒状细胞都能感受颜色，一般人眼中有三种不同的锥状细胞：第一种主要感受红色，它的最敏感点在565纳米左右；第二种主要感受绿色，它的最敏感点在535纳米左右；第三种主要感受蓝色，其最敏感点在445纳米左右。杆状细胞只有一种，它的最敏感的颜色波长在蓝色和绿色之间。 每种锥状细胞的敏感曲线大致是钟形的。因此进入眼睛的光一般相应这三种锥状细胞和杆状细胞被分为4个不同强度的信号。 因为每种细胞也对其他的波长有反映，因此并非所有的光谱都能被区分。比如绿光不仅可以被绿锥状细胞接受，其他锥状细胞也可以产生一定强度的信号，所有这些信号的组合就是人眼能够区分的颜色的总和。 如我们的眼睛长时间看一种颜色的话，我们把目光转开就会在别的地方看到这种颜色的补色。这被称作颜色的互补原理，简单说来，当某个细胞受到某种颜色的光刺激时，它同时会释放出两种信号：刺激黄色，并同时拟制黄色的补色紫色。 事实上，某个场景的光在视网膜上细胞产生的信号并不是完全被百分之百等于人对这个场景的感受。人的大脑会对这些信号处理，并分析比较周围的信号。例如，一张用绿色滤镜拍的白宫照片——白宫的形象事实上是绿色的。但是因为人大脑对白宫的固有印象，加上周围环境的的绿色色调，人脑的会把绿色的障碍剔除——很多时候依然把白宫感受成白色。这被称作现象在英文中被称作“Retinex”——合成了视网膜（retina ）和大脑皮层（cortex ）两个单词。梵高就曾使用过这个现象作画。 人眼一共约能区分一千万种颜色，不过这只是一个估计，因为每个人眼的构造不同，每个人看到的颜色也少许不同，因此对颜色的区分是相当主观的。假如一个人的一种或多种锥状细胞不能正常对入射的光反映，那么这个人能够区别的颜色就比较少，这样的人被称为色弱。有 时这也被称为色盲，但实际上这个称呼并不正确，因为真正只能区分黑白的人是非常少的。 杆状细胞。杆状细胞虽然一般被认为只能分辨黑白，但它们对不同的颜色的灵敏度是略微不同的，因此当光暗下来的时候，杆状细胞的感光特性就越来越重要了，它可以改变我们对颜色的感觉。 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况 ，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
色彩关系
色彩原理 色彩是水彩画的重要表现手段和语言，学好水彩画首先要了解色彩的基本原理、基本知识，了解自然界色彩的变化规律以及色彩如何在水彩画中进行运用。 一、色彩与光 光是色彩产生的重要条件。人类的 生活环境离不开光，我们能看到的五彩缤纷的世界是由于光的存在，没有光，世界将会是一片黑暗，人类的视觉也就失去了意义。 最常见的光有自然光，如太阳光、月光等；另外是人造光，如火光、灯光等。色彩学是以太阳作为光源来解释光和色的物理现象的。 1666年，英国科学家牛顿(1642-1727)，通过一个小孔将射进屋内的阳光用三棱镜进行分解，将太阳分离成色彩的光谱，被称作光的散射，即可产生一条按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色的顺序排列的标准色带。牛顿又对每种色光再进行分解试验，发现每种色光的折射率不同，但不能再分解。他又把光谱的各色光用透镜重新聚合，结果又汇 成了与日光相同的白光。由此牛顿得出两点 结论：一是白光是所有不同色光混合的结果；二是两种单色光相混合可出现另一种色光，如红光与绿光相混合呈黄光，蓝光与红光相混合是品红光。 光学告诉我们，不同的色光是由于它们的波长的频率不同而产生的。现代的光学手段不仅能测出每种光谱中色光的准确波长，而且还对人的视觉、
感官所不能直接感知的色光领域进行了广泛的探索。光学中，波长在 400-750毫微米的光称作“可见光”。例如波长在640-750毫微米呈红色，波长在600-640毫微米呈橙色，波长在550-600毫微米呈黄色，波长在480-550毫微米呈绿色，波长在 450-480毫微米呈蓝色，波长在400-450毫微米呈紫色。 比紫色光波长度更短的还有紫外线、 X射线、宇宙线等，比红色光波长度更长的还有红外线、雷达、电视波、无线电波等。这些光波是人类视觉不能直接感知的。 其实，色彩是一定波长的光反映在人的视网膜上所形成的感觉。那么，平常的物体为什么是有颜色的呢? 物体色彩形成的原由其一是发光体。在自然界中，太阳是最主要的光源。除了太阳之外，还有许多发光体。金属在常温下是不发光的，如果对它逐渐加温，也可以变为发光体，而且随着温度的升高，色彩逐渐由红橙色转化为黄绿色，温度极高时转化为蓝白色，这种转化在光学上叫做“色温”。“色温”的学名是K，色温至300OK，相当白炽灯的光谱色，色温至600OK接近阳光的白，至200OOK则蓝光炫目。 当我们用光谱分析仪对不同色温的发光体进行测定时，可以看出，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫不同光波的含量是不等的。例如，白炽灯 (火光、烛光等)，含有较多的红黄光波，蓝紫光波较少；而日光灯含有较多的蓝紫光波，红黄光波较少。所以看起来，前者发红，后者倾白蓝紫。晚上我们观看楼房中不同灯光时，这种差别是非常明显的。光源色对物体色彩的形成影响起决定性作用，如夜晚灯光颜色对建筑物、水面倒影及地面的反映是显而易见的。 物体色彩形成的原由其二是透光体。当人们用一片有色玻璃遮住眼睛来观察外面的景物时，似乎是给自然景物“染”上了颜色。达 . 芬奇就做过类似试验，他发现“通过有色透光体观察物体时有的物体颜色增强了，有的物体颜色削弱了”。通过有色透光体观察物体时，透光体的色彩决定了人的视觉的色调。透光体自身的颜色，是由它所能透射的色光所决定的。根据这个原理，在舞台灯光照明，幻灯放映，夜景灯光，只要改变一下滤色体就可以任意调整照明的色彩。在绘画写生中，当我们看到逆光的树叶、花瓣，涌起的海浪以及人物、动物的某些部位 (如
如何认识色彩的形成及光与色彩的紧密关系
如何认识光与色彩的关系 色彩是引起共同的审美愉快的、我们最为敏感的形式要素。色彩同时诉诸儿童和成人;即使是婴儿，最容易接受的也是色彩明亮的东西。那些总是被他或她所称的"现代"艺术弄得迷惑不解的凡夫俗子，通常也能从中发现色彩的活力与魅力。这个人可能对变形的形状不可理解，但对色彩的运用少有异议，如果作品的色彩确实非常和谐的话。事实上，一件艺术作品的色彩总是具有独立的欣赏价值。 色彩是最有表现力的要素之一，因为它的性质直接影响我们的感情。当我们观看一件艺术作品的时候，我们并非必定理性地认识我们假定对其色彩产生感觉的东西，而是对它有一种直接的感情反应。愉悦的色彩节奏与和谐满足了我们的审美需求。我们喜欢某种色彩配合，而拒绝另一种配合。在再现艺术中，色彩真实再现对象，创造幻觉空间的效果。色彩研究以科学事实为基础，要求精确和明晰的系统性。我们将考察色彩关系的这些基本特征，看看它们怎样帮助艺术作品的题材创造形式和意义。 光:色彩之源色彩始于光，也源于光，包括自然光与人工光。光线微弱的话，色彩也就微弱;光线明亮的地方，色彩就可能特别强烈。当光线微弱的时候，如黄昏和黎明，不容易辨别不同的色彩。在明亮的光线和阳光下，如在热带气候下，色彩看来就比原色更加强烈。来自太阳的每一道光线是由以不同速度振动的波组成的。在我们心智中产生的色彩感觉是我们的视觉对不同波长作出反应的方式。让一束光线透过一块棱柱形的玻璃，然后让它反射在一张白纸上，通过这种现象可以证实上述原理。当光束以不同的角度(根据它们的波长)穿过棱柱时，光束就会折射，然后以不同的色彩反射在白纸上。我们的视觉在称为光谱的窄带上识别这些作为单个色条的颜色。在这个光谱上很容易识别的主要颜色是红、橙、黄、绿、蓝、蓝-紫和紫(科学家用"靛青"一词取代艺术家所称的蓝-紫)。但是，这些颜色逐渐调和在一超时，我们就能看到它们之间的中间色。 附加色光谱的颜色是纯的，它们代表了最强烈(明亮)的可能性。我们能够选择光谱上的所有这些颜色，再用在上一段讲述的相反的过程来调和它们，我们就能再得到白色的光。当艺术家或物理学家用彩色的光线工作时，他们就是在使用"附加色"。当红、蓝和绿色(原附加色)的光束相重叠时，会发生一些有趣的现象。当红色与蓝色光相重叠时，会产生洋红色;当红色与绿色光相重叠时，就产生黄色;绿色与蓝色光重叠，就产生青(蓝绿)色。当红、蓝、绿三色光相重叠时，产生的是白光这证明了白色光是由所有颜色的波长共同创造的。电视生产运用了这种附加色的调和过程。现代色彩监视器是由微小的红、蓝和绿三种荧光色构成的。通过525条水平线来显示，它们单独地或在不同的组合中闪亮，从而产生可能有各种颜色的感觉。每一个形象是由交替线条的两次扫描构成的此时线条是偶数组合。平均每秒钟扫描60次。在一定距离之外不可能区分荧光闪烁的线条和色带，眼晴会把它们调和在一起，产生各种颜色的鲜明形象。一个艺术家熟悉附加色系统是非常重要的，因为它被用于电视生产、电脑图像、霓虹灯标志、幻灯和多媒体展示、激光效果和舞台布景。在每种情况下，艺术家和工程师都是通过灯光来工作，通过红、蓝、绿三原色光的调和来创造色彩。 负色既然所有的颜色都呈现于一根光带上，那么我们怎么能分辨从自然对象上反射出来的单个的颜色呢，任问有额色的物体都有称之为色彩或颜色的物理属性，能够吸收一部分光波，反射另一部分光波，一片绿色的树叶向眼睛呈现出绿色，足因为树叶反射出光束中的绿色光波，而吸收了所有其他的颜色．一个艺术家的颜料具有这种属性，当颜料被运用于一个对象的表面时，就会使它具有同样的性质，艺术家也可以通过染料、着色剂、化学溶剂和汽油(好比运用于雕塑)来选择一个物体的表面颜色。 不管表面的颜色怎样运用或选择，当表面吸收了所有的光波，除了经验过的那些色彩，色彩
《光与色的世界》教案
《光与色的世界》教案 绘画二单元第一课 一、基本说明 1、模块：高中美术《绘画》（选修） 2、年级：高中二年级 3、所用教材版本：湖南美术出版社 4、所属的章节：第二单元第一课 5、授课人：略 6、学时数： 45分钟（教室授课） 二、教学分析 本课教学重点是通过学习，掌握光源色在写实色彩绘画中的主导作用。难点是理解固有色与光源色、环境色之间的关系。通过活动练习使学生获得概括、归纳色彩的表现技能与方法，获得对画面色彩的初步把握能力。教学过程中应注重对学生探究精神与观察能力的培养,让学生通过尝试性的练习，在直观体验中发现问题并解决问题，从而达到内化知识、掌握技能的教学目的。 二、教学设计 （一）、教学目标 通过对光的分析，了解日光在不同气候、季节以及不同时段使物体呈现的微妙色彩变化，尝试概括与归纳风景作品中的大体色彩关系，感受光源色对物象及画面色调的影响；养成细致观察、研究分析的学习习惯，形成对色彩的敏感意识；学会关注生活中丰富的色彩变化现象，为进一步学习色彩表现知识打下基础。 （二）、教学重点与难点 1、重点：通过学习，了解色彩的基本知识，掌握光源色在写实色彩绘画中的主导作用。 2、难点：色彩产生的基本条件，理解固有色与光源色、环境色之间的关
系。 （三）、内容分析 本课教学重点是通过学习，掌握光源色在写实色彩绘画中的主导作用。难点是理解固有色与光源色之间的关系。要通过活动练习使学生获得概括、归纳色彩的表现技能与方法，获得对画面色彩的初步把握能力。教学过程中应注重对学生探究精神与观察能力的培养,让学生通过尝试性的练习，在直观体验中发现问题并解决问题，从而达到内化知识、掌握技能的教学目的。 （四）、学情分析 本课所教对象为高二学生，他们有一定的审美能力和一定的自我评价意识，对美术学科有较浓兴趣，但对美术及美术学科本身的一些知识并不很明确。（五）、设计思路 本节课通过创设丰富的色彩感受活动，激发学生在参与活动中掌握色彩产生的条件及基本知识，理解物体色彩变化的条件及其变化规律，从艺术家运用色彩表现生活的作品分析中明确学习的目标。通过活动练习使学生获得概括、归纳色彩的表现技能与方法，获得对画面色彩的初步把握能力，为后面的绘画色彩教学奠定基础。 （六）、教学准备 教师教具：课件、教材几幅色彩关系较为明确的写生色彩作品（也可以布置学生搜集几幅作品）、手电筒4只、不同色彩的彩色薄膜、4块不同色彩的衬布、浅色瓷杯4个、苹果或橘子4只、土豆4个，油画棒或彩色腊笔等工具材料、练习纸等。 学生学具：教材、油画棒或彩色腊笔等工具与材料 （七）教学过程 安定课堂，组织教学。 活动1：让学生做一个游戏体验生活 首先让学生张开眼睛，然后将双手完全遮盖双眼进入一个没有光的世界。
光谱范围划分
可见光 指能引起视觉的电磁波。可见光的波长范围在0.77～0.39微米之间。波长不同的电磁波，引起人眼的颜色感觉不同。0.77～0.622微米，感觉为红色；0.622～0.597微米，橙色；0.597～0.577微米，黄色；0.577～0.492微米，绿色；0.492～0.455微米，蓝靛色；0.455～0.39微米，紫色。 可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光谱没有精确的范围；一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400到700纳米之间，但还有一些人能够感知到波长大约在380到780纳米之间的电磁波。正常视力的人眼对波长约为555纳米的电磁波最为敏感，这种电磁波处于光学频谱的绿光区域 人眼可以看见的光的范围受大气层影响。大气层对于大部分的电磁波辐射来讲都是不透明的，只有可见光波段和其他少数如无线电通讯波段等例外。不少其他生物能看见的光波范围跟人类不一样，例如包括蜜蜂在内的一些昆虫能看见紫外线波段，对于寻找花蜜有很大帮助。 红外光谱 红外光谱（infrared spectra），以波长或波数为横坐标 以强度或其他随波长变化的性质为纵坐标所得到的反映红外射线与物质相互作用的谱图。按红外射线的波长范围，可粗略地分为近红外光谱（波段为0.8～2.5微米）、中红外光谱（2.5～25微米）和远红外光谱（25～1000微米）。对物质自发发射或受激发射的红外射线进行分光，可得到红外发射光谱，物质的红外发射光谱主要决定于物质的温度和化学组成；对被物质所吸收的红外射线进行分光，可得到红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，它是一种分子光谱。分子的红外吸收光谱属于带状光谱。原子也有红外发射和吸收光谱，但都是线状光谱。 量子场论或量子电动力学可以正确地描述和解释红外射线（一种电磁辐射）与物质的相互作用。若采用半经典的理论处理方法，即对组成物质的分子和原子作为量子力学体系来处理，辐射场作为一种经典物理中的电磁波并忽略其光子的特征，则分子红外光谱是由分子不停地作振动和转动而产生的。分子振动是指分子中各原子在平衡位置附近作相对运动，多原子分子可组成多种振动模式。当孤立分子中各原子以同一频率、同一相位在平衡位置附近作简谐振动时，这种振动方式称简正振动。含N个原子的分子应有3N－6个简正振动方式；如果是线性分子，只有3N－5个简正振动方式。图中示出非线性3原子分子仅有的3种简正振动模式。分子的转动指的是分子绕质心进行的运动。分子振动和转动的能量不是连续的，而是量子化的。当分子由一种振动（或转动）状态跃迁至另一种振动（或转动）状态时，就要吸收或发射与其能级差相应的光。 研究红外光谱的方法主要是吸收光谱法。使用的光谱有两种类型。一种是单通道或多通道测量的棱镜或光栅色散型光谱仪，另一种是利用双光束干涉原理并进行干涉图的傅里叶变换数学处理的非色散型的傅里叶变换红外光谱仪。 红外光谱具有高度的特征性，不但可以用来研究分子的结构和化学键，如力常数的测定等，而且广泛地用于表征和鉴别各种化学物种。 紫外光谱 紫外光谱是分子中某些价电子吸收了一定波长的电磁波，由低能级跃近到高能级而产生的一种光谱，也称之为电子光谱。目前使用的紫外光谱仪波长范围是200~800nm。其基本原理是用不同波长的近紫外光（200~400nm）依次照一定浓度的被测样品溶液时，就会发现部分波长的光被吸收。如果以波长λ为横坐标（单位nm），吸收度（absorbance）A为纵坐标作图，即得到紫外光谱（ultra violet spectra，简称UV）。
有关色彩和结构的基础知识分析
有关色彩和结构的基础知识 虽然说得是网页，但对于平面设计也应该是一个道理。 《网页色彩的搭配》 网页的色彩是树立网站形象的关键之一，色彩搭配却是网友们感到头疼的问题。网页的背景，文字，图标，边框，超链接……，应该采用什么样的色彩，应该搭配什么色彩才能最好的表达出预想的内涵呢？阿捷这里谈一些心得，希望对你有所启发。 首先我们先来了解一些色彩的基本知识： 1、颜色是因为光的折射而产生的。 2、红，黄，蓝是三原色，其它的色彩都可以用这三种色彩调和而成。网页html语言中的色彩表达即是用这三种颜色的数值表示例如：红色是color （255,0,0）十六进制的表示方法为（FF0000），白色为（FFFFFF）, 我们经常看到的"bgColor=#FFFFFF"就是指背景色为白色。 3、颜色分非彩色和彩色两类。非彩色是指黑，白，灰系统色。彩色是指除了非彩色以外的所有色彩。 4、任何色彩都有饱和度和透明度的属性，属性的变化产生不同的色相，所以至少可以制作几百万种色彩。 网页制作用彩色还是非彩色好呢？根据专业的研究机构研究表明：彩色的记忆效果是黑白的3.5倍。也就是说，在一般情况下，彩色页面较完全黑白页面更加吸引人。 我们通常的做法是：主要内容文字用非彩色（黑色），边框，背景，图片用彩色。这样页面整体不单调，看主要内容也不会眼花。 ●非彩色的搭配 黑白是最基本和最简单的搭配，白字黑底，黑底白字都非常清晰明了。灰色是万能色，可以和任何彩色搭配，也可以帮助两种对立的色彩和谐过渡。如果你实在找不出合适的色彩，那么用灰色试试，效果绝对不会太差。 ●彩色的搭配 色彩千变万化，彩色的搭配是我们研究的重点。我们依然需要进一步学习一些色彩的知识。 一、色环。我们将色彩按"红->黄->绿->蓝->红"依次过度渐变，就可以得到一个色彩环。色环的两端是暖色和寒色，当中是中型色。（如下图） 红.橙.橙黄.黄.黄绿.绿.青绿.蓝绿.蓝.蓝紫.紫.紫红.红
无线电波的波长频率与波段
无线电波的波长(频率)与波段 电磁波的电场(或磁场)随时间变化，具有周期性。在一个振荡周期中传播的距离叫波长。振荡周期的倒数，即每秒钟振动(变化)的次数称频率。很显然，波长与频率的乘积就是每秒钟传播的距离，即波速。令波长为λ，频率为f，速度为V，得： λ=V/f波长入的单位是米(m)，速度的单位是米/秒(m/sec)，频率的单位为赫兹(Hertz，Hz)。 整个电磁频谱，包含从电波到宇宙射线的各种波、光、和射线的集合。不同频率段落分别命名为无线电波(3KHz—3000GHz)、红外线、可见光、紫外线、X 射线、丫射线和宇宙射线。 在19世纪末，意大利人马可尼和俄国人波波夫同在1895年进行了无线电通信试验。在此后的100年间，从3KHz直到3000GHz频谱被认识、开发和逐步利用。根据不同的持播特性，不同的使用业务，对整个无线电频谱进行划分，共分9段：甚低频(VLF）、低频(LF)、中频(MF)，高频(HF)、甚高频(VHF)\特高频(uHF)\超高频(sHF)\极高频(EHF)和至高频，对应的波段从甚(超)长波、长波、中波、短波、米波、分米波、厘米波、毫米波和丝米波(后4种统称为微波)。见下表。 无线电频谱和波段划分 段号频段名称 频段范围 （含上限不含下限）波段名称 波长范围（含 上限不含下 限） 1甚低频（VLF）3～30千赫（KHz）甚长波100～10km
2低频（LF）30～300千赫（KHz）长波10～1km 3中频（MF） 300～3000千赫 （KHz） 中波1000～100m 4高频（HF）3～30兆赫（MHz）短波100～10m 5甚高频（VHF）30～300兆赫（MHz）米波10～1m 6特高频（UHF） 300～3000兆赫 （MHz）分米 波 微波 100～10cm 7超高频（SHF）3～30吉赫（GHz） 厘米 波 10～1cm 8极高频（EHF）30～300吉赫（GHz） 毫米 波 10～1mm 9至高频 300～3000吉赫 （GHz）丝米 波 1～0.1mm
光的各个波长区域-nm
光的各个波长区域 光是一种电磁波，它的波长区间以几个nm(1nm=10-9m)到1mm左右。这些光并不是都能看得见的，人眼所能看见的只是其中的一部分，我便把这部分光称为可见光。在可见光中，波长最短的是紫光，稍长的是蓝光，以后的顺序是青光、绿光、黄光、橙光和红光，其中红光的波长最长，在不可见光中，波长比紫光短的光称为紫外线，比红光长的光叫做红外线。下表列出紫外可见光和红外区的大致的波长范
围。波长小于200nm的光之所以称为真空紫外，是因为这部分光在空气中很快被吸收，因此它只能在真空中传播。 现在常用的光波波长单位是μm,nm和?（埃），它们之间的关系是：1μm=103nm=104?。光除具有波动性之外，还具有粒子性。量子论认为，光是由许多光量子组成的，这些光量子具有的能量为hυ，其中h=×10-34J·S是普朗克常数，υ=c/λ是光的频率，c=3×10-8m/s 是真空中的光速。量子论较好地反映了光的波粒二象性。 在光辐射中的一部分是人眼能够看得见的。人眼怎么会感到这部分光的呢原来在人眼的视网膜上面布满了大量的感光细胞。感光细胞有两种：柱状细胞和锥状细胞。前者灵敏度高，能感觉极微弱的光；后者灵敏度较低，但能很好的区别颜色。在柱状细胞和锥状细胞里都会有一种感光物质，当光线照到视网膜上时，感光物质发生化学变化，刺激神经细胞，最后由神经传到大脑，产生视觉。如同感光片对各种颜色光的灵敏度也不一样，它对绿光的灵敏度最高，可对红光的灵敏度低得多。也就是说，相同能量的绿光和红光，前者在人眼中引起的视觉强度要比后者大得多。实践表明，不同的观察者的眼睛对各种波长的光的灵敏度稍有不同，而且还随着时间、观察者的年龄和健康状况而变。因此，只能以许多人的大量观察结果中取平均。现在大家公认的视觉函数曲线是国际照明委员会（简称CIE）根据平均人眼对各种波长的光的相对灵敏度值画成的曲线。
光与色的关系
光与色的关系 偃师市职教中心 郭松涛 2008年10月
光与色的关系 偃师市职教中心郭松涛 【教学目标】 1、知识目标：①了解光与色彩的关系； ②了解色彩形成的原理。 2、能力目标：掌握在不同光照条件下色彩的变化 【教学重点】色彩形成的原理 【教学难点】不同光照条件下色彩的变化 导入 欣赏莫奈名作《大教堂》，1892年2月至4月中旬及1893年，莫奈为此教堂绘制了30余幅油画。在欣赏这些作品的同时大家考虑一下这样几个问题。 1、同一座建筑物为什么会呈现出不同的色彩？ 一、色彩形成的原理 人们之所以能看到并能辨认物象的千差万别色彩和形体，是因为凭仗光的映照反映到我们视网膜的成果，若是光一消失，那么色彩就无从辨认。所以说，色彩是光的产品，没有光就没有色彩。色彩的构成和光有最亲近的关系——光是色之母，色是光之女，无光也就无色。 二、光的色散现象 实验1、 光的色散试验 提出问题：白色光和其他色光的不同？
英国物理学家牛顿在1666年通过三棱镜研究色的现象，证了然太阳的白色光所包含了红、橙、黄，绿、青、蓝、紫七类色光，是人眼能感应到的光波的一部分．那七类色光，构成象虹一样的彩带。那彩带称做光谱，也就是人类第一次对光到色进行了科学的验证。在七色光谱内，红光的波长最长，紫光的波长最短，橙、黄，绿、青、蓝介、紫之间。我们能够看到，晴空之所以呈现蓝色，阳光所以偏于橙，主要因为太阳白光外的蓝、紫色光波波短，在穿过大气层时，一部分蓝色光为大气层外的尘埃微粒所分离反射，而使晴空发生了蓝色的漫反射。同样地，白光外的红光的波长很长，不受尘埃微粒的影响，可全数透过大气层，因而阳光多呈橙色。这就会形成在天气晴朗或阴暗时物体的色彩会大不相同。 学生讨论： 结果展示：白色光可以分离出红、橙、黄，绿、青、蓝、紫七类色光 三、不同光照条件下物体色彩的变化。 实验2、 提出问题：1、在不同光照条件下小球色彩的变化？ 2、在正常光照条件下，小球应该是什么颜色的？ 从光学本理上讲，人们的眼睛能看到世界的色彩，不是物体本身固无色，而是物体具体反射和接收光波的特征。物体反射和接收光波的波长分歧，所呈现出的色彩就各不相同。例如，我们看见了红色的花，是由于那朵花反射红色光和接收其它光的特征。反射出来的红色
人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列
人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm。比紫光光波长更短的光叫紫外线，比红光波长更长的光叫红外线 最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件，红外传感器就是其中的一种。随着现代科学技术的发展，红外线传感器的应用已经非常广泛，下面结合几个实例，简单介绍一下红外线传感器的应用。 人体热释电红外传感器和应用介绍 被动式热释电红外探头的工作原理及特性： 一般人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲尼尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，电后续电路经检验处理后即可产生报警信号。 1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。 2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲尼尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。 3)被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。 4)一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。 5)菲尼尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距（感应距离），从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。 在电子防盗、人体探测器领域中，被动式热释电红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。 红外线遥控鼠标器中的传感器 在机械式鼠标器底部有一个露出一部分的塑胶小球,当鼠标器在操作桌面上移动时，小球随之转动，在鼠标器内部装有三个滚轴与小球接触，其中有两个分别是X轴方向和Y轴方向滚轴，用来分别测量X轴方向和Y轴方向的移动量，另一个是空轴，仅起支撑作用。拖动鼠标器时，由于小球带动三个滚轴转动，X轴方向和Y轴方向滚轴又各带动一个转轴（称为译码轮）转动。译码轮(见图1)的两侧分别装有红外发光二极管和光敏传感器，组成光电耦合器。光敏传感器内部沿垂直方向排列有两个光敏晶体管A和B，如图2所示。由于译码轮有间隙，故当译码轮转动时，红外发光二极管发出的红外线时而照在光敏传感器上，时而被阻断，从而使光敏传感器输出脉冲信号。光敏晶体管A和B被安放的位置使得其光照和阻断的时间有差异，从而产生的脉冲A和脉冲B有一定的相位差，利用这种方法，就能测出鼠标器的拖动方向 照相机中的红外线传感器――夜视功能 红外夜视，就是在夜视状态下，数码摄像机会发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄
不同波长光线的颜色
色彩的本质是电磁波。电磁波由于波氏的不同诃分为通讯波.红外线.可见光.紫外线、X线.R线和宇宙线等。其中波K 为380-780NM的电磁波为可见光。町见光透过三棱镜町以呈现出红.橙、黄、绿、权盎、紫七种颜色组成的光谱。红色光波鼓匕640-780NM：紫色光波最短.380-430NM在真空中： M0E-7M 红光：7700- 6400 橙黄光：6400-5800 绿光:5800- 4950 蓝龊光：4950?4400 紫光：4400-4000 波长为380-780NM的电磁波为町见光。町见光透过三棱镜可以呈现出红、檢?黄、绿、青、蓝.紫七种濒色组成的光谱。红色光波最匕640-780NM：紫色光波最短，380—430NM： 上网搜索图片：连续光谱。 红640—780NM.橙640—610,黄610—530.绿505—525.蓝505—470.紫470—380。 红640—780NM 橙640—610NM 黄610—530NM 绿505—525NM 蓝505—470NM 紫470—380NM 肉眼看得见的是电磁波中很短的一段.从0.4-0.76微米这部分称为町见光。町见光经三棱镜分光后?成为一条由红、橙、黄、绿、Wx蓝.紫七种颜色组成的光带.这光带称为光谱。其中红光波长僉tC紫光波长城短?其它备色光的波长则依次介干其间。波长氏于红光的（＞0.76微米）有红外线有无线电波：波长短于紫色光的（＜0.4微米）有紫外线 可见光波长(4*10-7m—7*10-7ni) 光色 波长X (nm) 代表波长 红(Red) 7S0-630 700 橙
可见光的光谱及各种光的波长
各种光的波长 各种光的波长可见光的光谱
一个虹所表现的每个颜色只包含一个波长的光。我们称这样的颜色 为单色的。虹的光谱实际上是连续的，但一般人们将它分为七种颜色：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，但每个人的分法总是稍稍不同的。单色光的强度也会影响人对一个波长的光的颜色的感受，比如 暗的橙黄被感受为褐色，而暗的黄绿被感受为橄榄绿，等等。p1Ean qFDPw 显示器无法产生单色的橙色）。出于眼睛的生理原理，我们无法区 分这两种光的颜色。 也有许多颜色是不可能是单色的，因为没有这样的单色的颜色。黑色、灰色和白色比如就是这样的颜色，粉红色或绛紫色也是这样的 颜色。DXDiTa9E3d 波动方程是用来描写光的方程，因此通过解波动方程我们应该可以 得到颜色的信息。在真空中光的波动方程如下： utt = c2(uxx + uyy + uzz> c在这里是光速，x、y和z是空间的坐标，t是时间的坐标，u(x,y, z>是描写光的函数，下标表示取偏导数。在空间固定的一点 但实际上要描写一组光谱到底会产生什么颜色，我们还的理解视网膜的生理功能才行。 亚里士多德就已经讨论过光和颜色之间的关系，但真正阐明两者关系的是艾萨克·牛顿。约翰·沃尔夫冈·歌德也曾经研究过颜色的成因。托马斯·杨1801年第一次提出三元色的理论，后来赫尔曼·冯·亥姆霍兹将它完善了。1960年代人们发现了人眼内部感受颜色的色素，从而确定了这个理论的正确性。5PCzVD7HxA 人眼中的锥状细胞和棒状细胞都能感受颜色，一般人眼中有三种不同的锥状细胞：第一种主要感受红色，它的最敏感点在565纳M左右；第二种主要感受绿色，它的最敏感点在535纳M左右；第三种主要感受蓝色，其最敏感点在445纳M左右。杆状细胞只有一种，它的最敏感的颜色波长在蓝色和绿色之间。jLBHrnAILg 每种锥状细胞的敏感曲线大致是钟形的。因此进入眼睛的光一般相应这三种锥状细胞和杆状细胞被分为4个不同强度的信号。xHAQX74 J0X 因为每种细胞也对其他的波长有反映，因此并非所有的光谱都能被区分。比如绿光不仅可以被绿锥状细胞接受，其他锥状细胞也可以产生一定强度的信号，所有这些信号的组合就是人眼能够区分的颜色的总和。LDAYtRyKfE 每种颜色的光与波长的对应值 紫光 400～450 nm 蓝光 450～480 nm 青光 480～490 nm 蓝光绿 490～500 nm 绿光 500～560 nm 黄光绿 560～580 nm 黄光 580～595 nm 橙光 595～605 nm 红光 605～700 nm 根据光子能量公式：E＝hυ 其中，h为普朗克常数，υ为光子频率 可见光的性质是由其频率决定的。 另外，在不同折射率的介质中，光的波长会改变而频率不变。 色温 色温（colo(u)r temperature）是表示光源光色的尺度，单位为K（开尔文）。色温在摄影、录象、出版等领域具有重要应用。光源的色温是通过对比它的色彩和理论的热黑体辐射体来确定的。热黑体辐射体与光源的色彩相匹配时的开尔文温度就是那个光源的色温，它直接和普朗克黑体辐射定律相联系。 一．概述 基本定义 色温是表示光源光谱质量最通用的指标。一般用Tc表示。色温是按绝对黑体来定义的，光源的辐射在可见区和绝对黑体的辐射完全相同时，此时黑体的温度就称此光源的色温。低色温光源的特征是能量分布中，红辐射相对说要多些，通常称为“暖光”；色温提高后，能量 分布中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”。一些常用光源的色温为：标准烛光为1930K （开尔文温度单位）；钨丝灯为2760-2900K；荧光灯为3000K；闪光灯为3800K；中午阳光为5600K；电子闪光灯为6000K；蓝天为12000-18000K。 显示器指标 色温（ColorTemperature）是高档显示器一个性能指标。我们知道，光源发光时会产生一组光谱，用一个纯黑体产生出同样的光谱时所需要达到的某一温度，这个温度就是该光源的色温。15英寸以上数控显示器肯定带有色温调节功能，通过该功能（一般有9300K、6500K、5000K三个选择）可以使显示器的色彩能够满足高标准工作要求。高档产品中有些还支持色温线性调整功能。 光源颜色 光源的颜色常用色温这一概念来表示。光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。在黑体辐射中，随着温度不同，光的颜色各不相同，黑体呈现由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的渐变过程。某个光源所发射的光的颜色，看起来与黑体在某一个温度下所发射的光颜色相同时，黑体的这个温度称为该光源的色温。“黑体”的温度越高，光谱中蓝色的成份则越多，而红色的成份则越少。例如，白炽灯的光色是暖白色，其色温表示为2700K，而日光色荧光灯的色温表示方法则是6000K。 某些放电光源，它发射光的颜色与黑体在各种温度下所发射的光颜色都不完全相同。所以在这种情况下用“相关色温”的概念。光源所发射的光的颜色与黑体在某一温度下发射的光的颜色最接近时，黑体的温度就称为该光源的相关色温。 物质颜色和吸收光颜色的对应关系 简单的讲，颜色常见的方式有3种： 第一是吸收色，它一定是需要一个光源的。如太阳光于叶绿素，太阳光照射到叶子上，被吸收掉蓝光与红光之后，留下绿光，进入到人眼。所以叶子是绿色的。又如印刷行业中的cmyk印刷色彩模式（与RGB发射色构成白光同等重要）。在互补色中，红色对应的靛青，绿色对应的是品红，蓝色对应的是黄色。所以在UV-Vis吸收谱中，如果450nm及以下有强吸收，那么这种物质多半是黄色的（吸收色），如果550nm及以下有吸收，那么多半是红色（吸收色）的，如果700nm及以下都有吸收，那么一定是黑色（吸收色）的。 第二种是发射色，就入lz所说的PL发射色了。各种波长对应颜色的关系，大致可以划分为450nm蓝色，550nm绿色，650nm红色；420nm以下是紫色，480nm 是青色（靛青），580nm是黄色（正黄），600nm是橙色，绿色的波长范围是最宽的，大概从510-570nm都是很夺眼的绿色。 第三种就是衍射色了，常见的如贝壳的那一层珍珠膜的颜色，还有已经over的光子晶体。 还有种常见的就是吸收色和发射色的叠加。 The Relation between Matter’s Color and Color Absorbed 序号(No.) 物质颜色 (Matter’s color) 吸收光颜色(Color absorbed) 波长范围 (wavelength) λ/nm 1 黄绿色紫色400～450 2 黄色蓝色450～480 3 橙色绿蓝色480～490 4 红色蓝绿色490～500 5 紫红色绿色500～560 6 紫色黄绿色560～580 7 蓝色黄色580～600 8 绿蓝色橙色600～650 9 蓝绿色红色650～750 可见光的范围 光学 开放分类：物理、 可见光指能引起视觉的电磁波。可见光的波长范围在0.77～0.39微米之间。波长不同的电磁波，引起人眼的颜色感觉不同。0.77～0.622微米，感觉为红色；0.622～0.597微米，橙色； 0.597～0.577微米，黄色；0.577～0.492微米，绿色；0.492～0.455微米，蓝靛色；0.455～0.39微米，紫色。 可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光谱没有精确的范围；一般人的眼睛可以感知的 电磁波的波长在400到700纳米之间，但还有一些人能够感知到波长大约在380到780纳米之间的电 磁波。正常视力的人眼对波长约为555纳米的电磁波最为敏感，这种电磁波处于光学频谱的绿光区域 人眼可以看见的光的范围受大气层影响。大气层对于大部分的电磁波辐射来讲都是不透明的，只有可见光波段和其他少数如无线电通讯波段等例外。不少其他生物能看见的光波范围跟人类不一样，例如包括蜜蜂在内的一些昆虫能看见紫外线波段，对于寻找花蜜有很大帮助。 1666 年，英国科学家牛顿第一个揭示了光的色学性质和颜色的秘密。他用实验说明太阳光是各种颜色的混合光，并发现光的颜色决定于光的波长。下图列出了在可见光范围内不同波长光的颜色。 不同波长光线的颜色（见图） 为对光的色学性质研究方便，将可见光谱围成一个圆环，并分成九个区域（见图），称之为颜色环。颜色环上数字表示对应色光的波长，单位为纳米（nm），颜色环上任何两个对顶位置扇形中的颜色，互称为补色。例如，蓝色（435 ～480nm ）的补色为黄色（580 ～595nm ）。通过研究发现色光还具有下列特性：（l ）互补色按一定的比例混合得到白光。如蓝光和黄光混合得到的是白 光与色的研究与应用 黄于民 广州光与影照明科技有限公司 没有光就没有色，光是人们感知色彩的必要条件，色来源于光。所以说：光是色的源泉，色是光的表现。 五光十色、绚丽缤纷的大千世界里，色彩使宇宙万物充满情感显得生机勃勃。色彩作为一种最普遍的审美形式，存在于我们日常生活的各个方面。衣、食、住、行、用，人们几乎无所不包，无时不在地与色彩发生着密切的关系。色彩现象是一种变化万千的自然景象。没有色彩就没有花红柳绿，没有色彩就没有碧海蓝天，没有色彩就没有诗，没有音乐，没有艺术。没有色彩的世界无疑是个黑暗死寂的世界。人的一生自始至终都处在绚丽的色彩包围之中，并在这包围之中感受到时光的美好，时间的温馨，人生的愉悦。色彩现象是客观存在的，而且永恒。 一、光的基本知识 人们对光的本质的认识，最早可以追溯到十七世纪。从牛顿的微粒说到惠更斯的弹性波动说，从麦克斯韦的电磁理论，到爱因斯坦的光量子学说，以至现代的波粒二象性理论。 光的物理性质由它的波长和能量来决定。波长决定了光的颜色，能量决定了光的强度。在电磁波辐射范围内，只有波长380nm到780nm （1nm=10-6mm）的辐射能引起人们的视感觉，这段光波叫做可见光。 在这段可见光谱内，不同波长的辐射引起人们的不同色彩感觉。 英国科学家牛顿在1666年发现，把太阳光经过三棱镜折射，然后投射到白色屏幕上，会显出一条象彩虹一样美丽的色光带谱，从红开始，依次接临的是橙、黄、绿、青、蓝、紫七色。 二、光的视觉性质 视觉是由进入眼睛的可见光引起的一种感觉。人们在认识客观世界的过程中，从外部获得的信息中有90％以上是通过视觉获得的，获得信息的效率和质量，与眼睛的视觉特性、照明条件以及视觉舒适感有关。眼睛的生理特性决定了它的明暗视觉和视觉效能。影响视觉舒适感和引起视觉疲劳的主要因素是照度水平、照明均匀度、眩光和明暗视觉的变化等。这是研究光学的基础知识。 明暗视觉 视觉分为明视觉、暗视觉和中间视觉。明视觉主要由眼球视网膜上的锥状细胞起作用，通常要求的亮度至少为每平方米几个坎德拉（cd）。暗视觉主要由视网膜的杆状细胞起作用，所需的亮度一般低于每平方米百分之几坎德拉（cd）。中间视觉介于上述两种视觉之间。杆状细胞不能起分辨颜色的作用，只有锥状细胞感受光刺激时才有颜色的感觉。杆状细胞对波长为 510纳米的光最敏感，而锥状细胞对波长550纳米的光最敏感。 视觉效能 眼睛完成视觉工作的能力称视觉效能。常用亮度对比和颜色对比，对比灵敏度、视敏度、视感受速度来综合评价眼睛的视觉效能。眼睛能够识别某背景上的任一物体，主要依赖于物体与背景之间的亮每种颜色的光与波长的对应值
物质颜色和吸收光颜色的对应关系_互补色关系
可见光的范畴
光与色的研究与应用