一、實驗儀器開發背景
在光的三原色教學中，為了演示光的三原色的合成效果，我利用紅、綠、藍LED燈、凸透鏡、暗箱等器材製作了光的三原色合成演示自製教具，教具很成功的演示了光的三原色的合成效果，當完成紅、綠、藍三原色合成白光的演示效果後，為了激發學生繼續進行實驗探究，我設計了一個問題：「如果用三稜鏡對光的三原色合成的白光進行折射後，會看到什麼效果」，多數學生認為「紅、綠、藍三原色合成的白光經三稜鏡後會分解為七種顏色，會看到彩虹效果」，原因是根據陽光經三稜鏡折射後色散為紅橙黃綠藍靛紫的經驗。因為光源的原因，實現光的三原色合成複合光的分解實驗比較困難，因此，我在光的三原色的合成演示教具的基礎上，繼續進行改進，設計了光的三原色的合成及複合光分解演示實驗。
二、儀器用途目的
1.探究光的三原色合成色光的顏色；
2.探究光的三原色合成複合光經三稜鏡折射分解後色光的顏色。
三、實驗探究原理
1.光的三原色按不同強度可以合成各種色光；
2.光的三原色合成的色光是複合光，其成分與合成前色光相同。
四、儀器製作
1、 實驗器材：紅、綠、藍LED燈、焦距15釐米的凸透鏡、開關及可調電阻、電池及電池盒、導線、直徑12釐米的PVC管、三稜鏡、暗箱等。
2、 如圖1所示，製作光的三原色合成與複合光分解演示儀，顯示屏可以更換。
3、實驗儀器能夠實現以下功能：（如圖2）
（1）演示光的三原色的各種單色光；
（2）演示任意兩種三原色色光的合成效果；
（3）演示三種三原色色光的合成效果；
（4）合成後複合光能夠被三稜鏡折射分解。
五、創新點介紹
1.演示儀器使用LED燈作色光光源，三原色純度高，亮度強;
2.在光源與光屏之間使用凸透鏡，演示效果好;
3.在合成色光位置加裝三稜鏡，把合成後的色光進行折射分解，對複合光的成分有了深刻認識。
六、探究過程
1．提出問題
（1）光的三原色合成後是什麼顏色？
（2）光的三原色合成後的複合光的成分是什麼？
2．做出假設
（1）光的三原色可以合成各種色光。
（2）光的三原色合成的複合光經三稜鏡折射分解後的色光與合成前一致。
3．進行實驗
（1）演示光的三原色中的任意兩種色光的合成演示實驗，可以觀察到，紅色和綠色合成黃色（如圖3），紅色和藍色合成品紅色（如圖4），綠色和藍色合成青色（如圖5）；調整三原色的光強，可以合成各種顏色。
（2）演示紅光、綠光、藍光合成實驗，可以觀察到，紅、綠、藍三原色合成白色光（如圖6）；
（3）調整凸透鏡位置，增大顯示屏中心白色區域顯示範圍，把顯示屏更換為中心帶圓孔的顯示屏，通過顯示屏中心圓孔的是光的三原色合成的白光，在顯示屏圓孔處加三稜鏡，在三稜鏡後再加一顯示屏，在第二個顯示屏上觀察合成後白光經三稜鏡折射後的效果；
（4）可以看到紅、綠、藍三原色合成的白光經三稜鏡折射後，分解為紅、綠、藍三種色光（如圖7）；
（5）繼續進行對光的三原色中的任意兩種色光合成的複合光的分解實驗，可以觀察到紅、綠兩種色光合成的黃色經三稜鏡折射後，分解為紅、綠兩種色光（如圖8）；紅、藍兩種色光合成的品紅色經三稜鏡折射後，分解為紅、藍兩種色光（如圖9）；藍、綠兩種色光合成的青色經三稜鏡折射後，分解為藍、綠兩種色光（如圖10）。
4．分析和論證
通過以上探究過程，可以總結出的結論有：
（1）光的三原色可以合成各種色光。
（2）光的三原色合成的複合光經三稜鏡折射分解後的色光與合成前一致。
5．得出結論
光的三原色合成的色光與陽光下經三稜鏡折射色散後的色光不同，陽光下經三稜鏡折射色散後的色光是單色光，光的三原色合成的色光是複合光。
6．評估、交流與合作
（1）觀察思考實驗操作中有什麼失誤，觀察結果是否可靠，交流自己更好的實驗探究方案;
（2）進行光的三原色合成與複合光的分解時應注意什麼問題？
七、繼續探究
調整三原色色光的強度，可以合成各種不同的色光，對合成後的色光進行折射分解實驗探究，觀察分解後的色光。
八、光的三原色合成及複合光的分解實驗探究意義
調查中發現，多數人對於光的三原色可以合成各種色光有較深刻的認識，但是對於光的三原色合成的複合光的成分的認識存在誤區。由於條件的限制，不能實現對光的三原色合成的複合光進行折射分解實驗，因此，受陽光經三稜鏡折射後分解為七種色光的影響，大多數學生及部分教師認為，光的三原色合成的複合光經三稜鏡折射後應該出現七種色光的彩虹效果。通過實驗證明，光的三原色合成的複合光經三稜鏡折射後分解為合成前的色光，光的三原色合成的複合光與陽光有著本質的區別，光的三原色合成的複合光中沒有新的色光出現，因此，光的三原色合成及複合光的分解實驗，對於物理知識的學習和認識有著深刻的實踐意義和理論指導意義。