Как сделать круг ньютона

Круг ньютона как сделать

Первый цветовой круг от Исаака Ньютона

Первый цветовой круг, который приводил видимые цвета в систему, был предложен Исааком Ньютоном. Круг состоял из семи секторов с цветами: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.

Гармоничные сочетания образуют цвета, которые расположены напротив друг друга. Такими гармоничными парами будут следующие цветовые сочетания: синий – оранжевый, красный-зеленый, желтый–фиолетовый.

Кроме этого, допускались сочетания цветов, которые расположены в секторах через один, а использование цветов из соседних секторов приводит к дисгармонии.

Рис. 1. Цветовой круг Ньютона

Цветовой круг от Гёте

В конце 17 века Гете построил свой цветовой круг. Почему такой круг предложил не физик, а поэт, мы думаем, что неважно, главное, что эта цветовая модель используется дизайнерами в настоящее время. При этом утверждается, что сам Гете ценил свою работу по цвету выше своего поэтического творчества.

Отличия цветового круга Гёте от круга Ньютона

В отличии от круга Ньютона, последовательность цветов в круге Гёте не по принципу замкнутого спектра, а на основе трёх пар цветов:

Между основными чистыми цветами находится неограниченное количество смешанных цветов и оттенков, плавно перетекающих один в другой, что и мы и видим на современной вариации цветового круга Гёте. Рисуйте линии, треугольники и находите нужные цветовые композиции.

Рис. 3. Современный цветовой круг Гёте

Какие варианты подбора цвета даёт цветовой круг Гёте?

Контрастное сочетание цветов

Цвета, которые расположены друг против друга, например фиолетовый и желтый, дадут контрастное сочетание. Если сделать фасады на кухне в двух цветах, то такие цвета будут усиливать друг друга и такое сочетание считается гармоничным.

Рис. 4. Контрастное сочетание цветов на фасадах кухни

Гармоничные сочетания цветов

Цвета, расположенные по углам основного или перевернутого треугольника, например синий и желтый дают менее гармоничные сочетания.

Рис. 5. Гармоничные сочетания цветов

Рис. 6. Допустимое сочетание цветов на кухне

Подбор цветовых аккордов

Сочетание цветов в круге под углом 90 градусов будет целесообразным для подбора «цветовых аккордов» в два, три или четыре цвета. Примеры такого сочетания: синий и фиолетовый + зеленый или желтый и оранжевый + зеленый.

Рис. 7. Кухня с сочетанием цветов в круге Гёте под углом 90 градусов

Ахроматические цвета и их сочетание с хроматическими цветами

Ахроматические цвета – это белый, черный, а также все оттенки серого. Все вместе ахроматические цвета отсутствуют в цветовых кругах, но они, несомненно, играют важную роль в построении цветовой композиции в дизайне кухни.

Белый цвет осветляет, любой другой цвет на его фоне становится как бы легче для восприятия. Сочетание оттенков хроматических цветов разной интенсивности, которые были получены путем добавления разного количества белого цвета, никогда не приводит к дисгармонии. В этом случае «цветовой аккорд» воспринимается воздушно и легко.

Задача дизайнера достигнуть гармоничного сочетания цветов при их совместном применении. К вашему вниманию некоторые советы по цветовым сочетаниям, которые помогут вам в цветовом дизайне Вашей кухни.

Наиболее гармоничные сочетания для кухни ахроматических цветов с хроматическими цветами

Рис. 8. Пурпурный и желтый сочетание с черным

Рис. 9. Голубой, синий с белым цветом

Кроме этого, распространены следующие типы цветовых гармоний:

Рис. 10. Двухцветная однотонная гармония

Рис. 11-12. Двухцветная контрастная гармония

Есть ещё и трехцветная однотонно контрастная гармония, просто фото кухонь с таким сочетанием не нашли.

Более многоцветные композиции не рекомендуют делать, так как случайные цвета довольно часто вызывают пестроту, ощущение тревоги и нарушают композицию.

Цветовой круг с чередующимися цветами

2) Восьмеричный круг. В XIX веке был получен Грассмоном. Он его упростил, и чтобы сделать четным вводит пурпурный цвет.

3) 10-ступенчатый круг. Американский ученый Максвел добавляет к восьмеричному кругу еще два цвета: Желто-Зеленый и Зелено-Голубой. Цвета расположенные друг против друга в этом круге являются взаимодополняемыми. В круг входят: Красный, Оранжевый, Желтый, Желто-Зеленый, Зеленый, Зелено-Голубой, Голубой, Синий, Фиолетовый, Пурпурный.

4) Круг Гете. Содержится 6 цветов: Красный, Желтый, Зеленый, Голубой, Синий, Фиолетовый. В этом круге цвета, расположенные друг против друга контрастны.

Заходим в Гугл — Картинки. Вбиваем в строку поиска Спектральный круг.
Получаем вот что.

Одним из первых был Исаак Ньютон, который в 1676 году разложил белый солнечный свет на цветовой спектр с помощью трехгранной призмы. Он заметил, что солнечный свет содержит все цвета, за исключением пурпурного. Спектр послужил основой для систематизации цветов в виде круговой схемы, в которой Ньютон выделил семь секторов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.

Цветовой круг Исаака Ньютона

Филипп Отто Рунге

В 1810 году свою теорию цвета опубликовал Филипп Отто Рунге, немецкий живописец романтической школы. К числу основных цветов, помимо желтого, синего и красного, художник относил еще черный и белый.

Рунге строил выводы на опытах с пигментами, что делало его учение более близким к живописи. Трехмерная модель систематики цветов Рунге послужила основой для всех последующих моделей.

Иоханнес Иттен

Сегодня в живописи, дизайне, архитектуре и прикладном искусстве широко используется цветовой круг Иоханнеса Иттена — швейцарского художника, теоретика искусства и профессора Баухауза.

Его 12-частный цветовой круг показывает наиболее распространенную в мире систему расположения цветов, их взаимодействие между собой. Иттен выделил основные цвета, цвета второго порядка (зеленый, фиолетовый и оранжевый), которые получаются при смешении пары основных цветов, и цвета третьего порядка, которые получаются при смешении основного цвета с цветом второго порядка. Например, желтый, смешанный с зеленым, обыватели назовут салатовым, но в цветоведении он именуется желто-зеленым.

Мишель Шеврёль

Химик Мишель Шеврёль впервые разработал цветовой атлас — цветовую систему, приспособленную к нуждам производства. Атлас включает 72 чистых цвета, в основе которых лежали шесть основных цветов в двенадцати модификациях. Теоретические труды Шеврёля пользовались большим авторитетом и популярностью у художников.

Эжен Делакруа вошел в историю как выдающийся колорист, который тщательно изучал механизмы гармонизации, исследовал работы восточных мастеров колорита и труды Шеврёля. Он составил несколько «колористических пособий», которые позволяли легко и быстро подобрать необходимое цветовое сочетание.

И если бы не теория Шеврёля, искусство художников-пуантилистов было бы совсем иным!

Pantone

Цветовая модель Pantone — стандартизированная модель подбора цвета, разработанная компанией Pantone Inc. Каждому оттенку присвоен номер, эталонные цвета зафиксированы в специальном каталоге. Эта система используется, например, в полиграфии, и стандарты едины по всему миру.

Pantone Color Institute — подразделение компании, исследовательский центр, который занимается экспериментальной работой с цветом и изучает его влияние на разные отрасли (моду, полиграфию, дизайн интерьера, рекламу, кино). Институт цвета Pantone каждый год, начиная с 2000, провозглашает цвет года, основываясь на модных тенденциям, замеченных, например, в коллекциях, представленных на New York Fashion Week. Так, цветом 2017 года был зеленый оттенок Greenery, названный «цветом надежды», а цветом 2018 года был объявлен Ultra Violet как «символ мистических или духовных качеств».

Источник

Дисперсия света. Цветовой диск Ньютона

Введение

Мы живем в мире разнообразных световых явлений – радуга, полярные сияния, голубое небо. Тем, кто не знаком с причинами их возникновения, эти световые явления кажутся необыкновенными и загадочными.

В повседневной жизни мы встречаемся со многими световыми явлениями, но обычно не задумываемся над ними – насколько они привычны для нас, а вот объяснить их часто затрудняемся. Например, чайная ложка, опущенная в стакан с водой, кажется нам надломленной или сломанной, в зависимости от того, с какой стороны мы смотрим на ложку. Мы видим окружающие нас предметы многоцветными при освещении Солнцем или яркой лампой, но с наступлением сумерек или при ослаблении света цветность предметов блекнет.

Все эти явления связаны с понятием «свет». В обыденной речи «свет» мы используем в самых разных значениях: ученье – свет, а неученье – тьма, свет мой, солнышко, скажи … В физике термин «свет» имеет гораздо более определенное значение. Опытным путем было установлено, что свет нагревает тела, на которое падает. Следовательно, он передает этим телам энергию. Мы также знаем, что одним из видов теплопередачи является излучение, следовательно, Свет – это электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом и вызывающее зрительные ощущения. Свет обладает множественными свойствами, одним таким свойством света является – дисперсия. Мы всегда сталкиваемся с этим явлением в жизни, но не всегда замечаем этого. Но если быть внимательным, то явление дисперсии всегда нас окружает. Одно из таких явлений это обычная радуга. На первый взгляд радуга это что-то простое, на самом деле при возникновении радуги происходят сложные физические процессы. Поэтому мы выбрали тему дисперсия света для того, чтобы глубже понять физические процессы и явления, происходящие в природе. Это очень интересная тема и мы постараемся в своем проекте представить все моменты, происходящие в истории развития науки о свете и показать опыты по демонстрации дисперсии света, а так же свою экспериментальную установку, разработанную специально для наблюдения дисперсии света, которая впоследствии может быть использована на уроках физики при изучении данной темы.

Цель проекта – изучение понятия «Дисперсия света» и изготовление экспериментальной установки «Цветовой диск Ньютона».

Задачи:

I. Теоритическая часть

1.1. Открытие Исаака Ньютона

В 1665–1667 годах Исаак Ньютон – английский физик и математик занимаясь усовершенствованием телескопов, обратил внимание на то, что изображение, даваемое объективом, по краям окрашено, данное наблюдение его очень заинтересовало, и он решил разгадать природу возникновения цветных полос. В это время в Англии свирепствовала эпидемия чумы, и молодой Исаак Ньютон решил укрыться от неё в своём родном Вулсторпе. Перед отъездом в деревню он приобрёл стеклянные призмы, чтобы «произвести опыты со знаменитыми явлениями цветов». Исследуя природу цветов, Ньютон придумал и выполнил целый комплекс различных оптических экспериментов. Некоторые из них без существенных изменений в методике, используются в физических лабораториях до сих пор. Главный опыт был традиционным. Проделав небольшое отверстие в ставне окна затемнённой комнаты, Ньютон поставил на пути пучка лучей, проходивших через это отверстие, стеклянную призму. На противоположной стене он получил изображение в виде полоски чередующихся цветов (рис. 1).

Рисунок 1. Эксперимент И. Ньютона

1.2. Спектральный состав света

Полученную таким образом цветную полоску солнечного света Ньютон разделил на семь цветов радуги – красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый (рис. 2).

Рисунок 2. Разложение белого пучка света на спектр

Спектр – (от латинского «spectrum» – видение) непрерывный ряд цветных полос, получается путем разложения луча белого света на составные части (рис. 3).

Если же рассматривать спектр без подобного предубеждения, то полоса спектра распадается на три главные части – красную, желто-зелёную и сине-фиолетовую. Остальные цвета занимают сравнительно узкие области между этими основными.

Все цвета спектра содержатся в самом солнечном свете, а стеклянная призма лишь разделяет их, так как различные цвета по-разному преломляются стеклом. Наиболее сильно преломляются фиолетовые лучи, слабее всего – красные.

1.3. Дисперсия света

Проходя через призму, луч солнечного света не только преломляется, но и разлагается на различные цвета.

Дисперсией называется явление разложения света на цвета при прохождении света через вещество.

Прежде чем разобраться в сути этого явления, необходимо рассмотреть преломлении световых волн. Изменение направления распространения волны при прохождении из одной среды в другую называется преломлением.

Положим на дно пустого не прозрачного стакана монету или другой небольшой предмет. Подвинем стакан так, чтобы центр монеты, край стакана и глаз находились на одной прямой. Не меняя положения головы, будем наливать в стакан воду. По мере повышения уровня воды дно стакана с монетой как бы приподнимается. Монета, которая ранее была видна лишь частично, теперь будет видна полностью. Эти явления объясняются изменением направления лучей на границе двух сред — преломлением света (рис. 4).

Рисунок 4. Преломление светового луча

Закон преломления света: падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, восставленный в точке падения, лежат в одной плоскости.

где n₂₁ – относительный показатель преломления второй среды относительно первой.

Если луч переходит в какую-либо среду из вакуума, то

где n – абсолютный показатель преломления второй среды.

Абсолютный показатель преломления – физическая величина, равная отношению синуса угла падения луча к синусу угла преломления при переходе луча из вакуума в эту среду.

Чем больше у вещества показатель преломления, тем более оптически плотным считается это вещество. Например, рубин – среда оптически более плотная, чем лёд.

Преломление света при переходе из одной среды в другую вызвано различием в скоростях распространения света в той и другой среде. Это было доказано французским математиком Пьером Ферма и голландским физиком Христианом Гюйгенсом. Они доказали, что

Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, равная отношению скоростей света в этих средах:

Скорость света в любом веществе меньше скорости света в вакууме. Причиной уменьшения скорости света в среде является взаимодействие световой волны с атомами и молекулами вещества. Чем сильнее взаимодействие, тем больше оптическая плотность среды, и тем меньше скорость света. Среду с меньшим абсолютным показателем преломления принято называть оптически менее плотной средой.

Абсолютный показатель преломления определяется скоростью распространения света в данной среде, которая зависит от физического состояния среды, т. е. от температуры вещества его плотности. Показатель преломления зависит также и от характеристик самого света. Для красного света он меньше, чем для зеленого, а для зеленого – меньше, чем для фиолетового.

Дисперсия света – зависимость показателя преломления и скорости света от частоты световой волны.

Абсолютный показатель преломления стекла n, из которого изготовлена призма, зависит не только от свойств стекла, но и от частоты (от цвета) проходящего через него света. В опыте Ньютона при разложении в спектр пучка белого света, лучи фиолетового цвета, имеющие большую частоту, чем красные, преломились сильнее красных, поэтому на экране можно наблюдать цветную полосу – спектр (рис. 5).

Рисунок 5. Преломление светового луча при прохождении через более оптически-плотную среду – стеклянную призму

1.4. Радуга

Дисперсией света объясняются многие явления природы, например Радуга. В результате преломления солнечных лучей в каплях воды во время дождя на небе появляется разноцветная дуга – радуга (рис. 6).

Рисунок 6. Природное явление радуга

Радуга — это оптическое явление, связанное с преломлением световых лучей на многочисленных капельках дождя.

Разноцветная дуга появляется оттого, что луч света преломляется в капельках воды, а затем, возвращаясь к наблюдателю под углом в 42 градуса, расщепляется на составные части от красного до фиолетового цвета (рис. 7).

Рисунок 7. Преломления света в капле дождя

Прежде всего, заметим, что радуга может наблюдаться только в стороне, противоположной Солнцу. Если встать лицом к радуге, то Солнце окажется сзади. Наблюдаемые в радуге цвета чередуются в такой же последовательности, как и в спектре, получаемом при пропускании пучка солнечных лучей через призму. При этом внутренняя (обращенная к поверхности Земли) крайняя область радуги окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя крайняя область — в красный.

Яркость оттенков и ширина радуги зависят от размера капель дождя. Чем крупнее капли, тем уже и ярче радуга, тем в ней больше красного насыщенного цвета. Если идёт мелкий дождик, то радуга получается широкая, но с блёклыми оранжевыми и жёлтыми краями.

Чаще всего видим радугу в форме дуги, но дуга – это лишь часть радуги. Радуга имеет форму окружности, но мы наблюдаем лишь половину дуги, потому что её центр находится на одной прямой с нашими глазами и Солнцем (рис. 8).

Рисунок 8. Схема образования радуги относительно наблюдателя

Целиком радугу можно увидеть лишь на большой высоте, с борта самолёта или с высокой горы (рис. 9).

Рисунок 9. Радуга с борта самолета

II. Практическая часть

2.1. Демонстрация экспериментов по наблюдению дисперсии света

Изучив историю открытия дисперсии света, и процесс образования спектра, мы решили опытным путем пронаблюдать дисперсию света. Для этого подготовили и провели видео эксперименты, которые можно использовать на уроках физики при изучении темы Дисперсия света.

Эксперимент №1. Получение радужного спектра на мыльных пленках

Для проведения эксперимента понадобится: ёмкость с мыльным раствором, проволочная рамка.

Ход эксперимента: наливаем мыльный раствор в ёмкость, опускаем рамку в раствор, образуется мыльная плёнка. На плёнке появляется радужные полосы.

Эксперимент №2. Дисперсия света – разложение в радужный спектр пучка белого света при прохождении сквозь стеклянную призму

Для проведения эксперимента понадобится: призма, источник света (фонарик телефона), экран (лист белой бумаги).

Ход эксперимента: устанавливаем призму на экспериментальном столике. С одной стороны столика устанавливаем экран. Свет направляем на призму и на экране наблюдаем радужные полосы.

Эксперимент № 3. Дисперсия света – разложение в радужный спектр пучка белого света при прохождении через воду

Для проведения эксперимента понадобится: зеркало, источник света (фонарик телефона), экран (лист белой бумаги), ёмкость с водой.

Ход эксперимента: в ёмкость наливаем воду и кладем на дно зеркало. Направляем на зеркало свет, чтобы отраженный свет попадал на экран.

1.2. Цветовой диск Ньютона

Ньютон провел обычный опыт со стеклянной призмой и заметил разложение света на спектр. Направив луч дневного света на призму, он увидел на экране различные цвета радуги. После увиденного он выделил из них семь основных цветов. Это были такие цвета как: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый (каждый охотник желает знать где сидит фазан). Ньютон выбрал лишь семь цветов по той причине, что были наиболее яркие, он также говорил, что в музыке всего семь нот, но сочетание их, различные вариации позволяют получить совершенно различные мелодии. Проведя обратный опыт, т.е. полученный спектр он направил на грань другой призмы и в результате опыта Ньютон снова получил белый свет (рис.10).

Рисунок 10. Первая призма разлагает белый свет в спектр, вторая вновь собирает спектр в белый свет

На основе этих простых опытов Ньютону пришла в голову мысль о создании круга состоящего из семи секторов и закрашенных определенными цветами в результате вращения, которого произойдет их смешение и мы получим белую раскраску этого круга. В последствии этот круг стали называть Цветной диск Ньютона (рис. 11).

Рисунок 11. Цветной диск Ньютона

Попробуем повторить опыт Ньютона. Для этого создадим экспериментальную установку, которая состоит из компьютерного кулера и прикрепленного к нему цветового диска, также блока питания (рис. 12).

Рисунок 12. Экспериментальная установка по получению белого света из спектра

Кулер создает большой проток воздуха, и служит для того что бы привести во вращение цветной диск. Так как наша установка подключается в сеть с напряжением 220 В, а кулер рассчитан на 12 В, поэтому к кулеру подключили блок питания для понижения напряжения с 220 В на 12 В. Для безопасности установка изолирована в пластмассовом боксе.

В результате при включении установки в розетку сети питания цветной круг, закрепленный на кулере, начнет вращаться, и мы увидим желтовато-белую окраску круга (рис. 13).

Рисунок 13. Результат вращения цветового диск Ньютона

Окраска круга при вращении желтовато-белая по двум причинам:

Таким образом, нам удалось повторить эксперименты Ньютона по разделению белого света на спектр и наоборот получение белого света из спектра.

Заключение

В результате проведенных опытов и экспериментов нами были сделаны следующие выводы:

Таким образом, посредством теоретического изучения данной темы и ее практического подтверждения и была достигнута основная цель проекта.

Источник