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七色轮 一、概述 多少年来，人们一直认为白色光是最纯的颜色。直到1666年，英国科学家牛顿让一束太阳光通过三棱镜，才发现原本白色的太阳光居然变成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这7条光束。从而揭开了太阳光光谱颜色之谜。 牛顿的实验是否证明了这七种颜色的光能混合成白色呢？本仪器就通过反向实验的方法证明牛顿的发现是正确的。 二、结构原理 右图为七色轮的结构图，包括底座，电机驱动部分及色轮。其中色轮为七种颜色按一定比例排列的，比例为红色45°、橙色25°、黄色110°、绿色45°、蓝色45°、靛色45°、紫色45°。 彩色电视以及绘画、油漆、彩印、摄影等都要涉及到色光的混合与颜料的混合．为什么彩色电视利用的是红、绿、蓝三原色（基色）的混合，而绘画、彩印等颜料的混合却利用的是红、黄、青三原色（平常所说颜料三原色是红、黄、蓝是不确切的）？为什么旋转的七色轮的混合色为白色，而七色颜料的混合色却为黑色？解释以上问题先要了解： 1、视觉的生理特性 要理解色光的混合与颜料的混合原理，必须先对人眼视觉的生理特性作以初步了解。 （1）视觉的两种细胞 ??? 我们知道，外界光辐射到人眼中刺激视网膜所引起的知觉叫做视觉．所谓彩色视觉便是彩色光对视网膜的刺激所引起的彩色知觉．物体的颜色既决定于外界光的刺激性质，又决定于人眼的视觉得性．那么，人眼有怎样的生理特性呢？ ?? 现代神经生理学实验证实，人眼的视网膜上存在大量的光敏细胞，按其形状可分为两类，即杆状细胞和锥状细胞．杆状细胞对入射光的强度很敏感，它能分辨亮度的差别，而对颜色的分辨本领极差；而锥状细胞虽然对亮度的灵敏度不高，但却能分辨颜色．白天亮度较强时，主要靠锥状细胞产生视觉作用，所以白天人所看到的是万紫千红的彩色世界．夜间亮度较弱时，主要靠杆状细胞产生视觉作用，因此夜间看到的物体无颜色之分，只有灰蒙蒙的影像． ?? 人眼的锥状细胞可分为三种，每种锥状细胞对光谱不同部分的感受性能是不同的．一种对红光的感受性最灵敏，叫红色锥状细胞；一种对绿光的感受性最灵敏，叫绿色锥状细胞；一种对蓝光的感受性最灵敏，叫蓝色锥状细胞．三种细胞在某种光的刺激下，分别产生不同程度的兴奋，便产生相应的颜色视觉．如果三种细胞都兴奋，便会产生白色的视觉．如果三种细胞都不兴奋，便会产生黑色的视觉． ?? 人视觉的锥状细胞分别对红、绿、蓝三色光最敏感．是因为只有这三种色做为原色（基色），才能合成自然界存在的几乎所有颜色，视觉才能符合客观世界万紫千红的实际，这也许是人类长期进化的结果． ??? 任意两种色光只要它们给人眼的三种锥状细胞的刺激总体效果相同，人就会感到两种色光的亮度和颜色相同，而不管这两种色光的光谱组成是否相同．也就是说．颜色视觉相同的色光，其光谱也可以相同，我们把这种情况叫做“同色同谱”；其光谱可以不相同，我们把这种情况叫做“同色异谱”．关于这点在下面三原色的混合中可以得到证实． （2）视觉的时间和空间混色效应 ??? 我们知道，人眼有视觉暂留现象．因此，当两种不同的色光间隔时间很短，先后对视网膜刺激，视网膜就分不出刺激的先后，只能产生一个总体的刺激知觉，这便是视觉的时间混色效应．快速转动的七色光盘的色光混合就是利用了视觉的这一特性． ??? 我们还知道，人眼具有一定限度的分辨本领，因此，当两束不同的色光同时对视网膜极小的范围刺激后，视网膜在某一极小范围就无法分辨两种刺激，只能产生总体的刺激知觉，这便是视觉的空间混色效应．彩色电视就是利用了视觉的这一特性． ?? 在彩色电视机荧屏上，规则地密集排列着许多能发出红、绿、蓝光的荧光粉粒．代表红、绿、蓝的三束电子束按画面的要求分别激发红、绿、蓝荧光粉粒，在荧光屏上产生一系列的红、绿、蓝发光点，它们同时刺激视网膜上的三种锥状细胞．由于视觉无法分辨出三色刺激点，于是便在视觉上合成出总体的彩色图像来． 2、颜色混合的规律 色光混合分为加光混合、减光混合与中性混合三个类型。 （1）加光混合 属于照光的混合。将光源体辐射的光合照一处，可以产生出新的色光。例如面前一堵石灰墙，没有光照时．它在黑暗中，眼睛看不到它。墙面只被红光照亮时呈红色，只被绿光照亮时呈绿色，红绿光所照的墙面则呈黄色，而这黄色的色相与纯度便在红绿色之间，其亮度高于红，也高于绿，接近红绿亮度之和、由于投照光混合之后变亮了，所以称为加光混合。 从投照光混合的实验中可以知道：朱红、翠绿、蓝三种色光是原色光，同原色光双双混合，又可以混合出黄、青、紫红三种间色光。一种原色光和另外两种原色光混合出的间色光称为互补色光。例如翠绿和紫红，黄与蓝，朱红与青等，三组都是互补色光，而互补色光依照一定的比例混合，可以得到白色光。 （2）减光混合 指不能发光，却能将照来的光吸掉一部分，将剩下的光反射出去的色料的混合。色料不同，吸收色光的波长与亮度的能力也不同。色料混合之后形成的新色料，一般都能增强吸光的能力，削弱反光的亮度。在投照光不变的条件下，新色料的反光能力低于混合前的色料的反光能力的平均数，因此，新色料的明度降低了，纯度也降低了，所以称为减光混合。 综上所述，物体表面的颜色即表面颜料的颜色是遵从减色法三原色混合原理的，这也就是减色法三原色又称做颜料三原色的原因；色光（光源发出的光）的混合遵从加色法三原色混合原理，这也就是加色法三原色又称做色光三原色的原因．或者说，光源发出的色光直接混合时，遵从加色法混合原则；反射光的混合遵从减色法混合原则．因此，旋转的七色盘是色光的加色法混合，所以显白色；而七种颜料的混合是颜料的减色法混合，所以显黑色。 三、使用方法 1、将仪器放于实验桌上； 2、将电源线插在仪器的电源插孔内； 3、打开电源开关，顺时针缓慢调节转速调节电位器，等电机开始转动时，电位器稍微回拧一点，使电机的转速能够缓慢的增大，以便于观察电机转速由慢及快的过程中转盘颜色的变化，观察实验现象。 4、实验结束，务必关掉电源。长时间不用时，拔掉电源插头。 四、注意事项和维护 1、仪器工作时，不要将手放在转盘上。 2、实验使用的AC220V的市电，注意电气安全。 3、通电后，请勿调节转速旋钮长时间在1/3位置之前，使电机处于停止状态，以防止电机发热烧坏电机。不用时，务必关闭电源开关。 五、常见故障 现象：转盘不转 原因：（1）检查电源线有没有接好；（2）线路断。 解决方法：（1）插紧电源（2）联系生产厂家 六、保修事项 产品到货时，如果有机玻璃仪器容器破碎，由生产企业负责更换。
