科学项目
眼睛的把戏:彩色轮子和光学错觉顶部
人眼由两种感受器组成:视杆细胞和视锥细胞。视锥细胞使我们能看到颜色,在明亮的光线下也能很好地工作。电杆是用来在弱光下看东西的。当一个色轮或像贝纳姆盘这样的光学错觉旋转时,大脑必须非常迅速地处理眼睛感知到的颜色。在旋转的色轮中,图像混合在一起,我们看到了我们可能没有预料到的颜色。当我们旋转像贝纳姆盘或麦克斯韦陀螺这样的光学错觉时,为什么会看到我们看到的颜色,科学家有几个理论。一是不同类型的视锥细胞对图像的反应速度不同,激活时间也不同,因此当圆盘旋转时,我们看到了颜色。另一种理论是,黑色和白色区域激活了眼睛视网膜的不同部分,导致与神经系统的相互作用,使我们能够看到颜色。科学家们仍然不清楚这种现象发生的确切原因。
问题:
在这个项目中,学生将进行旋转色轮和视觉错觉实验,研究为什么眼睛和大脑会以这种方式处理视觉信息。该项目的目标是,学生将制定自己的问题,并通过对人眼、光和颜色的亲身独立探究来发展自己的理解。
材料:
- 所有材料都可以在办公用品和五金店买到。
- 卡纸或厚纸
- 色彩鲜艳的标记
- 剪刀
- 指南针或一个容器,用来绘制圆形
- 字符串或纱
- 1/2 " x 1/8 "机器螺丝和螺母适合
- 笔记本
- 照相机(可选)
过程:
你首先要做一个旋转的色轮。有几种方法可以做到这一点。你可能想尝试一下这两种方法!
- 用圆规,或在一个圆形容器上画一个直径不超过6英寸的圆在卡纸上。
- 把圆剪下来。
- 用各种颜色的楔子给卡片上色,就像下面的一个色轮。图1。一旦你尝试了这些颜色,尝试不同的颜色和形状!
- 小心地在轮子的中心戳两个小洞,彼此间隔大约1 / 2英寸。
- 用一根纱线(约1.5英尺)穿过两个孔,然后系在一起,这样你就形成了一个线圈,可以穿过圆盘上的两个孔。
- 把轮推到纱圈的中间。把绳子绕在你的每一个食指上,捻纱线,直到它缠绕在色轮上。轻轻拉开你的手指,轮子就会旋转起来!你看到了什么?
- 把你看到的东西写在笔记本上。在尝试你的新设计之前做一个假设或预测。
- 创建旋转色轮的第二种方法是建立一个顶部。
- 要做顶部,直接在轮子的中心打一个小洞。
- 把螺丝穿过这个孔,使螺丝的头部贴在轮子的底部。将螺母向下拧紧到磁盘上。现在像陀螺一样旋转你的圆盘!
- 尝试不同颜色的轮子。然后尝试做一个光学错觉盘。尝试使用上图中的模式。你发现了什么?
- 把你的实验记录在笔记本上。描述你使用的颜色或图案,然后当你旋转轮子或陀螺时你看到了什么。你可能想给你的轮子或顶部拍照或画彩色插图,这样你就可以在科学展览会上使用它们。
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