论文部分内容阅读
记得有一次物理课上,老师给我们讲解色光的混合原理。为了让我们更好地记忆、理解这一原理,老师拿来了三个手电筒,分别蒙上不同颜色的半透明布,又拉上了所有的窗帘,让三位同学举着手电照向墙面,手电三色光混合出了不一样的颜色。我们看着老师这一番操作,觉得实在很麻烦。老师能不能用更简单的仪器,更方便地演示这一原理呢?于是,我们就想制作这样一个小教具。
提到了“小”而“方便”的“灯”,我们马上想到了LED。其发光二极管小巧、节能、光的纯度高都很适合我们的这个想法。可是,当我们把三基色的LED放在一起时却发现,在光屏上成的像非常模糊,周围光对它的影响很大,几乎看不到光斑。我们带着疑问去找老师求助。老师启发我们:光会发散。想想看可不可以想法儿把光圈起来?于是,我们又想到了茶叶罐。我们在LED光屏中间加上一个茶叶罐套着,从另一面观察。我们发觉光线还是太亮。这实在让人头疼。握着茶叶罐,我们转来转去地看着,无意中用手捂着看了一下,发现效果会好一点,但还不是很理想。之后的几天,我们一直找不到什么好办法。
有一天,学姐提醒说:你们一直只想到在光屏外加遮光物,而没想到把光屏往茶叶罐里面移动。学姐的话提醒了我们,于是我们马上行动,把光屏往里移,并在罐口加上遮光片,光斑顿时清晰了很多。可是三个光斑的边界几乎看不见,只能看见一个似白非白的大圆圈。这时我才想到,光束从光源发出后,是往四周发散的。如何才能使光束集中起来呢?我们从胶卷盒上剪了三段光栏,分别粘在三个光源外。新的问题又出现了:套上光栏,光斑就不重合了,也没了混合效果。我们又去找老师请教。老师看了我们的作品,启发我们:“你们可以再做一个套子,套在茶叶罐里面,这样光屏就被限制在里面了,光屏就可以来回移动了,光斑的大小也可以控制了。”我们按老师的建议又做一个模型,但混合出来的光不是白色的。老师指点说,要混合出白色,三基色光的比例应该恰当才行。我们又犯难了,不知道如何调节光的亮度。我们向学姐请教,她告诉我们的办法是:改变电阻值、减少供电量和遮光。我们认为减少供电量不简便,难以操作;遮光又会使光斑变形。这样一来,只能增加电阻值了。由于电路知识不熟悉,我们又去请教学姐,请她帮助我们设计电路图,并一起去电子城,向店家说明我们的需要,询问要用什么样的可变电阻器合适。店家建议我们选用1 kΩ的可变电阻器,它总共可以转10圈,调节范围很大。我们听了高兴得跳起来,这正是我们需要的,就赶紧买了3个。接着我们又一起请教指导教师电路设计的合理性,老师告诉我们要将LED从无光调到正常,必须采用滑动变阻器的分压式接法。三个LED要各自独立工作,必须并联。在老师的帮助下,我们很快完成了电路连接。哦,友情提醒一下,在使用电烙铁时要防止被烫伤,这可是经验之谈。
我们得意地把制作好的LED色光混合演示器拿给老师看,可是老师皱着眉头说,你们想想,为什么混合效果不对称?为什么每种色光的中心会出现亮点?为什么内外筒调节时光屏会变形?如何克服?一连串的问题一下子又把我们搞晕了,本以为老师会告诉我们答案的,可老师只提问题。老师拍了拍我们的脑袋说:创新是没有标准答案的,需要认真观察、不断思考和尝试。
我们仔细观察,原来混合效果不对称与光源安装的位置不对称有关,而每种色光的中心会出现亮点,这与我们选择的LED有关,调节光屏就会找出筒内气体体积变化,从而影响光屏的形状。找到原因,问题就迎刃而解了,但是对于色光的中心会出现亮点我们一直无计可施。因为不可能改变光源,怎么办?老师看我们—筹莫展,又点拨我们:是不是可以改变光屏材料的透光性呢?这下我们豁然开朗,原来一条路行不通,可以从不同的角度去思考,这样或许就会柳暗花明。我们通过尝试十几种不同材料做的光屏,最终找到了最佳方案。
发明的过程是艰辛的、曲折的,但是克服一个个困难后的成就感、自豪感又是无法用语言表达的。同学们,热爱创新吧!让我们在享受人类创新成果时也留下自己不懈努力的足迹。
提到了“小”而“方便”的“灯”,我们马上想到了LED。其发光二极管小巧、节能、光的纯度高都很适合我们的这个想法。可是,当我们把三基色的LED放在一起时却发现,在光屏上成的像非常模糊,周围光对它的影响很大,几乎看不到光斑。我们带着疑问去找老师求助。老师启发我们:光会发散。想想看可不可以想法儿把光圈起来?于是,我们又想到了茶叶罐。我们在LED光屏中间加上一个茶叶罐套着,从另一面观察。我们发觉光线还是太亮。这实在让人头疼。握着茶叶罐,我们转来转去地看着,无意中用手捂着看了一下,发现效果会好一点,但还不是很理想。之后的几天,我们一直找不到什么好办法。
有一天,学姐提醒说:你们一直只想到在光屏外加遮光物,而没想到把光屏往茶叶罐里面移动。学姐的话提醒了我们,于是我们马上行动,把光屏往里移,并在罐口加上遮光片,光斑顿时清晰了很多。可是三个光斑的边界几乎看不见,只能看见一个似白非白的大圆圈。这时我才想到,光束从光源发出后,是往四周发散的。如何才能使光束集中起来呢?我们从胶卷盒上剪了三段光栏,分别粘在三个光源外。新的问题又出现了:套上光栏,光斑就不重合了,也没了混合效果。我们又去找老师请教。老师看了我们的作品,启发我们:“你们可以再做一个套子,套在茶叶罐里面,这样光屏就被限制在里面了,光屏就可以来回移动了,光斑的大小也可以控制了。”我们按老师的建议又做一个模型,但混合出来的光不是白色的。老师指点说,要混合出白色,三基色光的比例应该恰当才行。我们又犯难了,不知道如何调节光的亮度。我们向学姐请教,她告诉我们的办法是:改变电阻值、减少供电量和遮光。我们认为减少供电量不简便,难以操作;遮光又会使光斑变形。这样一来,只能增加电阻值了。由于电路知识不熟悉,我们又去请教学姐,请她帮助我们设计电路图,并一起去电子城,向店家说明我们的需要,询问要用什么样的可变电阻器合适。店家建议我们选用1 kΩ的可变电阻器,它总共可以转10圈,调节范围很大。我们听了高兴得跳起来,这正是我们需要的,就赶紧买了3个。接着我们又一起请教指导教师电路设计的合理性,老师告诉我们要将LED从无光调到正常,必须采用滑动变阻器的分压式接法。三个LED要各自独立工作,必须并联。在老师的帮助下,我们很快完成了电路连接。哦,友情提醒一下,在使用电烙铁时要防止被烫伤,这可是经验之谈。
我们得意地把制作好的LED色光混合演示器拿给老师看,可是老师皱着眉头说,你们想想,为什么混合效果不对称?为什么每种色光的中心会出现亮点?为什么内外筒调节时光屏会变形?如何克服?一连串的问题一下子又把我们搞晕了,本以为老师会告诉我们答案的,可老师只提问题。老师拍了拍我们的脑袋说:创新是没有标准答案的,需要认真观察、不断思考和尝试。
我们仔细观察,原来混合效果不对称与光源安装的位置不对称有关,而每种色光的中心会出现亮点,这与我们选择的LED有关,调节光屏就会找出筒内气体体积变化,从而影响光屏的形状。找到原因,问题就迎刃而解了,但是对于色光的中心会出现亮点我们一直无计可施。因为不可能改变光源,怎么办?老师看我们—筹莫展,又点拨我们:是不是可以改变光屏材料的透光性呢?这下我们豁然开朗,原来一条路行不通,可以从不同的角度去思考,这样或许就会柳暗花明。我们通过尝试十几种不同材料做的光屏,最终找到了最佳方案。
发明的过程是艰辛的、曲折的,但是克服一个个困难后的成就感、自豪感又是无法用语言表达的。同学们,热爱创新吧!让我们在享受人类创新成果时也留下自己不懈努力的足迹。