Widzenie kolorowe

Zagadnienia

• Fotony
• Światło monochromatyczne
• Światło białe
• Tęcza

Opis

Użyj trzech lamp, czerwonej, zielonej i niebieskiej by stworzyć dowolny kolor światła. Zmieniaj długość fali za pomocą filtra. Zobacz bieg promienia świetlnego lub poszczególnych fotonów.

PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, https://phet.colorado.edu Na licencji CC BY 4.0

W opracowaniu niniejszego poradnika wykorzystano materiały PhET: Strona źródłowa symulacji, Teacher Tips (Rouinfar, sierpień 2023)

W szablonie strony wykorzystano kod html/css: phydemo.app.

Poziom

Szkoła podstawowa, szkoła średnia

Przykładowe cele nauczania

• Określ, jaki kolor widzi dana osoba dla różnych kombinacji światła czerwonego, zielonego i niebieskiego.
• Opisz kolor światła, które może przejść przez różne kolorowe filtry.

Przykładowe materiały teoretyczne

• Modele barw (ZPE)
• Widzenie barwne (Wikipedia)
• Technologia koloru (Khan Academy)

Sterowanie symulacją

Ekran Pojedyncza żarówka (link bezpośredni)

Na tym ekranie uczniowie badają percepcję kolorów i odejmowanie kolorów.

Ekran Żarówki RGB (czerwona, zielona, niebieska) (link bezpośredni)

Uczniowie mogą badać dodawanie kolorów za pomocą czerwonego, zielonego i niebieskiego światła.

Opcje dostosowywania

Poniższe parametry query umożliwiają dostosowanie symulacji i można je dodać, dołączając znak '?' do adresu URL symulacji i oddzielając każdy parametr query znakiem '&'. Ogólny wzorzec adresu URL to: …html?queryParameter1&queryParameter2&queryParameter3

Na przykład, jeśli w symulacji Widzenie kolorowe chcesz zamienić kolejność ekranów (screens=2,1), z domyślnie otwartym drugim ekranem (initialScreen=2), użyj: https://www.edukator.pl/tik_edukator/color-vision_all.html?screens=2,1&initialScreen=2

Aby uruchomić to w języku polskim (locale=pl), adres URL będzie wyglądał następująco: https://www.edukator.pl/tik_edukator/color-vision_all.html?locale=pl&screens=2,1&initialScreen=2

Parametr query i opis	Przykładowe linki
screens - określa, które ekrany są włączone do symulacji i jaka jest ich kolejność. Każdy ekran powinien być oddzielony przecinkiem. Więcej informacji można znaleźć w Centrum pomocy.	screens=2,1 screens=1
initialScreen - otwiera kartę SIM bezpośrednio na określonym ekranie, z pominięciem ekranu głównego.	initialScreen=1 initialScreen=2
locale - określa język symulacji przy użyciu kodów ISO 639-1. Dostępne wersje językowe można znaleźć na stronie symulacji w zakładce Tłumaczenia. Uwaga: działa to tylko wtedy, gdy adres URL symulacji kończy się na “_all.html”.	locale=pl (polski) locale=fr (francuski)
allowLinks - jeśli false, wyłącza linki, które prowadzą uczniów do zewnętrznego adresu URL. Domyślnie jest true.	allowLinks=false

Ułatwienia dostępu

Tryb pełnoekranowy

Po kliknięciu logo PhET (na dole po prawej) pojawia się okno zawierające informacje dotyczące symulacji. Możemy tu zmienić sposób jej wyświetlania.

Klikając Pełny ekran przechodzimy do trybu pełnoekranowego (powrót - klawisz escape).

Wersje offline, niewymagające połączenia z internetem

Dostępne są również wersje symulacji niewymagające połączenia z internetem.

Aplikacja PhET Desktop zawiera wszystkie symulacje HTML5 i Java, w tym ich tłumaczenia, do użytku offline w systemach Windows i macOS (dostępne po zalogowaniu tu). Symulacje HTML5 nie wymagają dodatkowego oprogramowania, natomiast do uruchamiania dowolnych symulacji Java w aplikacji komputerowej jest wymagany Java SE Development Kit 8.

Za symboliczną opłatą możemy pobrać w postaci jednej aplikacji wszystkie materiały PhET, które zostały opublikowane w html5. Telefony, tablety i Chromebooki (z systemem Android): Google Play. iPhone'y i iPady (aplikacja na iOS): App Store

Darmową wersję desktopową tej aplikacji pobierzemy bezpośrednio klikając tu - wersja _pl zawiera polską (domyślną) i angielską wersję językową i tu - wersja _all zawiera angielską (domyślną) i wszystkie inne dostępne wersje językowe lub ze strony PhET (klikając przycisk ze strzałką przy wybranej wersji językowej):

Uproszczenia / założenia modelu

• Każdy foton pikselowy reprezentuje wiele fotonów w modelu. Czasami kolor może być nadal postrzegany, nawet jeśli foton pikselowy nie trafia dokładnie w oko, ponieważ podstawowy model zakłada, że obecna jest wiązka fotonów.
• Niektóre fotony będą wydawać się purpurowe ze względu na algorytm używany do mapowania kolorów do RGB. Jednak kolor purpurowy nie jest przypisywany pojedynczej czystej długości fali, ale raczej mieszance. Wszystkie purpurowe fotony obecne w symulacji należy uznać za fioletowe.
• Źródło światła na ekranie Pojedyncza żarówka jest modelowane jako przestrajalny laser, a filtry są modelowane jako optyczne filtry pasmowoprzepustowe. Celem tych filtrów jest uświadomienie uczniom, że filtr ma charakter subtraktywny, a nie addytywny.

Sugestie dotyczące wykorzystania

Wskazówki dotyczące wszystkich symulacji zawarte są w informacjach ogólnych.

Więcej porad dotyczących korzystania z symulacji z uczniami można znaleźć na stronach PhET w sekcji Wskazówki dotyczące korzystania z PhET.

Przykładowe polecenia

• Opisz, co dzieje się ze światłem białym, gdy przechodzi przez filtr. Czy filtry są addytywne czy subtraktywne?
• Wyjaśnij, co się dzieje, gdy filtr i żarówka mają podobne kolory. Czy światło jest całkowicie odfiltrowywane, czy też jego część przechodzi przez filtr?
• Jak powstaje białe światło? Czy biel jest kolorem? Wyjaśnij.
• Jakie są drugorzędowe kolory światła? Wyjaśnij, jak powstają.
• Użyj suwaków RGB do uzyskania koloru pomarańczowego, fioletowego, brązowego i szarego. Ile czerwonego, zielonego i niebieskiego potrzeba do uzyskania każdego z tych kolorów?

Zobacz wszystkie opublikowane na stronach PhET aktywności dla Widzenie kolorowe tutaj (dostęp do materiałów wymaga zalogowania).