【一等奖】奇妙的颜色，奇妙的光　　

——探究色与光的关系　　

渝中区重庆市杏林中学校  余萍  

指导教师  谭娟娟　　

学习了一学期，我对物理越来越感兴趣。特别是光学！　　

平时爱发呆的我，有一次回过神时，忽然感觉窗外建筑物颜色和平日有些不一样。原本以为是眼花了，没怎么注意。但学习了光学这一章后，我便开始留心，注意观察窗外的景物。果然，我发现这不是巧合，不同的时间观察窗外的树木，它们的颜色的确有所不同。我便开始有了疑惑——明明是同一个物体，为什么在不同的时间却会有不同的颜色差异呢？是因为时间的不同？还是因为外界光的差异？还是……最终，好奇心驱使着我要去一探究竟！　　

我该选择什么物体作为这次实验的研究对象呢？树木？建筑物？还是……这些都好大，而且不易动手操作。怎么办呢？我希望这个物体不仅轻巧，便于我动手实验、观察探究，还要富有多种色彩，便于我得到更具普遍性的结论，而非只是个例。突然，我想到了美术课上做手工时使用，不仅轻便灵活，而且色彩丰富。对，就是它！　　

选定了实验研究对象之后，我便准备寻找我的光源。原本我打算就让太阳光这个最好的天然光源作为我的光源。直接在自然的阳光下观察不同色彩卡纸的颜色就可以了。但是，我想到：阳光也会随着时间的不同而变幻出不同的色彩：比如金色的朝霞，粉色的朝霞，红彤彤的晚霞，紫色的晚霞……而且不易区分它们之间的差异。这可怎么办呢？于是我又想到了生活中常用的LED手电筒的白光。它是不易变色的。　　

选择好了实验所需的器材，我说干就干，立即行动，探究起来。　　

我分别准备了6张不同颜色的卡纸：在白光LED手电筒的照射下观察了它们的颜色，并做了如下记录。　　

由此可见：在白光的照射下，不同颜色的物体会显现自己本来的颜色。不会发生色彩的变化。　　

那么，如同朝霞和晚霞一样，当光源不再是白光，而是有色光时，物体还会显现出本来的颜色吗？带着这个疑问，我决定寻找有色光源进行下一步实验探究。可有色光源从哪儿来呢？突然，我想到了炎炎夏日戴过的有色墨镜，透过绿色镜片我看到了绿色的书本，透过蓝色镜片我也看到了蓝色书本。如果我把有色镜片放在白光LED手电筒的前面，不就能产生有色光源了吗？在老师的帮助下，我从实验室借来两块红色和蓝色的玻璃片，作为我的单色光源。开始了单色光的实验探究。　　

我把红色玻璃片放置在白光LED手电筒前，用产生的红光分别照射到红、橙、黄、绿、蓝、紫6色卡纸上。咦，怎么还是原来卡纸　　

的颜色呢？只是略微有些深浅的差异？我又换了蓝色玻璃片进行实验，结果还是一样，卡纸颜色变化并不明显。这是为什么呢？　　

带着疑问，我　向　老师求助。老师的一句话点醒了我：照射到卡纸上的光果真只有单一的红光或蓝光吗？通过仔细观察我发现，实验室里，除了玻璃片产生的红光或蓝光外，还有外界的太阳光，屋顶的日光灯光。这些都给我的单色光实验带来了极大的干扰，使实验产生误差甚至可能是错误。于是，我最终决定将实验室搬到夜晚黑漆漆的家里进行。　　

首先，我将红、橙、黄、绿、蓝、紫6色卡纸上固定在墙上，关好门窗灯，确定房间密不透光。然后，将LED白光分别照射到6色卡纸上，观察并记录白光下卡纸的颜色。接下来，用红色玻璃片产生的红光分别照射到6色卡纸上，观察并记录红光下卡纸的颜色。最后，用蓝色玻璃片产生的蓝光分别照射到6色卡纸上，观察并记录红光下卡纸的颜色。（为了避免外界光源的干扰，拍照时我关闭了闪光灯）　　

由此可见，不仅白光照射物体显现出物体的本色，红光同样如此，而蓝光却几乎只显示光的蓝色，只是颜色深浅有所差异。为什么会是这样呢？难道不同的色光有不同的规律？　　

带着数据和疑问，我再次　向　老师求助。在我们的共同检查下，发现了一些端倪：1、白光LED手电筒类似于一个点光源，它的光束可以射向四面八方，再加上红色玻璃片中央的颜色有些已经褪去，所以照射到卡纸上的红光并不纯正，而是仍然夹杂大量白光的干扰。2、彩色卡纸的颜色也不纯正，比如：红色中带有些橙色，蓝色中带有些绿色……　　

怎么解决这两个棘手的问题呢？我冥思苦想，终于又在美术课上找到了答案。我可以用相对比较纯正的美术颜料涂画出我所需要的玻璃片和彩色卡纸。同时用不透光的纸筒包裹住手电筒的周围，使光只照射到有色玻璃片上，产生单色光。　　

于是，我用比较纯正的水彩颜料，把6张白纸分别涂成了红、橙、黄、绿、蓝、紫6种颜色，同时把红色和蓝色的玻璃片也重新着色，等它们晾干后就依照之前的步骤重新做了一遍实验（下图依次为白光、红光、蓝光照射红色、蓝色卡纸），得到了如下表所示的实验结果。　　

由上表可知：在白光的照射下，不同颜色的物体会显现出自己本来的颜色，不会发生色彩的变化。但是红光只有在照射红色物体时，才显现出自己本来的颜色——红色；当红光照射其它不同颜色物体时，显现的都是黑色。蓝光也是如此，只有在照射蓝色物体时，才显现出自己本来的颜色——蓝色；当蓝光照射其它不同颜色物体时，显现的也都是黑色。换句话说，当单色光照射物体时，和单色光一样的物体显现物体的本色，也是光的颜色；但当单色光照射不同颜色物体　　

时，都显现出黑色。　　

这又是为什么呢？在老师的启发下，我似乎有了些许答案：我们之所以能够看见不发光的物体，就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。我们看到红色的物体，是因为它能反射红色的光进入我们的眼睛；相反，其它颜色的光则被它吸收，无法进入我们的眼睛，所以我们只能看到反射的红光，形成了红色的物体。当我在黑暗的环境中，只用红光照射红色卡纸时，红色卡纸正好可以将红光反射回来，所以我依然看到红色的卡纸。但是，只用红光照射其它不同颜色卡纸时，红光被其它颜色卡纸吸收，没有反射光进入我的眼睛，所以看到的便只剩下了黑色。蓝光照射卡纸的情况也是如此。　　

实验的成功，让我再次领略了物理的神奇！好奇心驱使着我想到了下一个问题：彩色卡纸是平面的，而建筑物、树木等物体是立体的。那么，万一平面有的效果立体的没有呢？最终我打算再次寻找立体的物体，来进一步的肯定颜色与光的关系。　　

 原本打算找立体的小球做实验，可学校和家附近没有那么多颜色不同的小球。难道这个谜题解不开了吗？不愿轻易放弃的我，目光再次回到了彩色卡纸上，沉思了一会。啊！可以将彩色卡纸裹起来，不就是立体的了吗？于是我将彩色卡纸裹了起来，形成了一个圆柱体，代替了找不到的小球。不过，立体物体的效果会不会比平面的效果更明显呢？与平面的效果又存在着哪些差异呢？相似之处又在哪里呢？　　

带着这些疑惑，我又采用之前的方法对圆柱体的彩色卡纸进行了探究（下图依次为白光、红光、蓝光照射红色、蓝色卡纸），整理成如下表格：

由此可以看出：立体和平面的差异并不特别大。只是在光的亮度上有所差别。正对光的部分，稍暗；背光的部分，则是全黑。我想这是因为立体的物体，各个表面受到光的照射强度不同而产生的差异。但是，所呈现的颜色规律和平面依然类似。　　

实验到此，基本告一个段落，我的疑惑也基本得到了解决。看着眼前一张张美丽的彩色卡纸，一幅幅绚丽的实验照片，窗外变幻莫测的天空美景，被灯饰装点的建筑楼宇……我不禁感谢这次探究实验，给我上了一堂与众不同的课。　　

物理真的是一门神奇有趣且与生活息息相关的课程。生活中存在着不少的趣事，甚至一个不经意的习惯动作都有可能给予你一次新的体验，一些新的知识。现在同学们大多都在与“作业君”和“　成绩　君”奋斗，而忽略了生活中的点点滴滴，从生活中学习到的知识就越来越少。或许以后回忆起现在，也只剩下知识的记忆，可真遗憾。所以，如果可以的话，我们应该借长假、周末的时间去外面观察观察，说不定还会有意外的收获呢！　　

评语：一次次实验，一点点积累，一次次改进，一步步成功。从生活捕捉灵感，从探究获取知识，从成功积累自信。