Значение воды для живых систем. Роль воды в жизни организмов. Биохимические свойства воды

Калейдоскоп возник на много лет раньше, чем телескоп. Хотя природа у них одна и та же. Калейдоскоп - это тоже оптический прибор в виде трубки, содержащей внутри три продольных, сложенных под углом зеркальных стекла. При поворачивании трубки продольной оси цветные элементы (осколки цветного стекла), находящиеся между зеркалами, отражаются и создают меняющиеся симметричные узоры.

В толковом словаре Даля калейдоскоп назван «узорником». А далее описывается его устройство: «это трубка с двумя зеркальцами клином, где цветные стекляшки отражаются узорочною звездою, переменною, при всяком движении или обороте трубки».

В основе действия калейдоскопа лежит принцип отражения света от плоских зеркал, образующих между собой угол.

Внутри цилиндрической трубки калейдоскопа, параллельно ее оси, расположены зеркальные пластины, обращенные отражающими поверхностями друг к другу.

Внутри калейдоскопа может стоять от 2-3-х зеркал до 4-х или более. Различное взаимное расположение зеркал позволяет получить разное количество дублированных изображений одного предмета: при углах между зеркалами в 45° - 8 изображений, при 60° - 6 изображений, при 90° - 4 изображения

Внутрь трубки между зеркалами помещают хотя бы несколько кусочков цветного стекла.
Желательно, чтобы предметы, которыми заполняется калейдоскоп для создания узоров, были бы разными по величине и по весу. Кроме стеклышек в качестве дополнительных компонентов используют металл, пластик, бисер, камни, перламутр, перышки, и др. Один конец трубки закрыт матовым стеклом, а с другого конца отверстие малого диаметра закрыто прозрачным стеклом.

Повернув прибор матовым стеклом к свету, можно видеть через прозрачное стекло симметрично расположенные, красивые цветные узоры , форма которых меняется при вращении калейдоскопа.

Узоры в калейдоскопе практически никогда не повторяются. Как сказано в известной книге Я.И. Перельмана, если у вас есть калейдоскоп с 20 стеклышками, и вы будете поворачивать его 10 раз в минуту, то вам понадобится 500 000 миллионов лет, чтобы просмотреть все узоры.

Позднее изобретатели предложили проецировать узоры калейдоскопа на большой экран с помощью проекторов.

Знаете ли вы?

то такое анортоскоп?

Анортоскоп – оптический аппарат, показывающий особый род анаморфоз, был изобретен в 1828 году бельгийским физиком Жозефом Плато.

Анаморфозы - это искаженные изображения предметов, нарисованные так, что при рассматривании их с определенного места или с помощью оптического приспособления, они кажутся правильными и не искривленными.

Анортоскоп состоял из двух параллельно установленных дисков: первого - непрозрачного, помещённого впереди и имевшего отверстия-прорези, и второго - прозрачного, помещённого сзади, на котором был нанесен какой-либо искаженный рисунок. Диски приводились во вращение вокруг одной оси, но в противоположных направлениях и с различными скоростями. Прозрачный диск был освещен помещенной позади него свечкой. При быстром вращении дисков (более 7 раз в секунду) через прорези переднего диска можно было видеть уже неискаженный, т.е. правильный рисунок.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

У меня есть младший брат. Я долго думал, что я могу сделать для него приятное. Наконец-то я остановился на такой простой и одновременно завораживающей вещи, как калейдоскоп.

Калейдоскоп не просто детская игрушка, он также применяется в работах дизайнеров для создания новых рисунков тканей, обоев, в ковроткачестве.

Медики отмечают мощный психотерапевтический эффект калейдоскопа. Он способствует глубокой релаксации, стимулирует в головном мозге зону принятия решений, память и внимание.

Но всех интересует следующий вопрос: «Как сделать калейдоскоп?».

В этом и заключается актуальность выбранной темы.

Цель работы : изготовить калейдоскоп из доступных материалов.

Задачи работы : изучить и проанализировать литературу, изучить принцип действия калейдоскопа, ознакомиться с устройством калейдоскопа, исследовать зависимость количества изображений от величины угла между плоскими зеркалами, подготовить материалы и изготовить калейдоскоп.

Гипотеза исследования : чем меньше угол между плоскими зеркалами, тем больше изображений в данных зеркалах.

Объект: два плоских зеркала.

Предмет: отражение света.

Основные результаты : создана «Технологическая карта изготовления изделия», изготовлен калейдоскоп.

Глава 1. Что такое калейдоскоп

1.1 Немного истории

Калейдоскоп был изобретен сэром Дэвидом Брюстером в 1816 году и запатентован в следующем 1817-ом. Устройство использует особеннности формирования изображений комбинированных наклонных зеркал. В зависимости от количества зеркал и угла между ними, калейдоскоп будет формировать несколько симметричных узоров.

С момента своего появления, калейдоскоп позиционировался, в первую очередь, как игрушка, но и практическое применение также нашел.

1.2 Устройство и принцип работы

Калейдоскоп - это оптический прибор, в основе действия которого лежит принцип отражения света от плоских зеркал, образующих между собой угол (рисунок 1).

Рисунок1 - Угол падения равен углу отражения

Простой калейдоскоп состоит из двух тонких клиновидных зеркальных полос, закрепленных на общем ребре, или из одного листа зеркального алюминия, согнутого под углом 45 или 60 градусов. Зеркала, помещены в трубку со смотровым глазком на одном конце. На другом конце находится плоская камера, которую можно вращать.

Камера изготавливается из двух стеклянных дисков, нижний диск служит в качестве рассеивающего экрана. В камеру помещают кусочки из цветного стекла или бусины. При повороте или встряхивании, кусочки внутри камеры падают в различных положениях и освещаются естественным или искусственным светом через рассеивающий экран. При этом возможны от шести до восьми различных симметричных изображений. Количество комбинаций и узоров, при этом практически бесконечно (рисунок 2).

Рисунок 2 - Устройство камеры

1.3 Разновидности калейдоскопов

Существует пять различных типов калейдоскопов:

1.Камерный калейдоскоп имеет закрытую полость со свободно падающими цветными камнями, кусочками стекла, бисера или другими объектами (рисунок 3).

Рисунок 3 - Камерный калейдоскоп

2. У жидкого калейдоскопа камера заполнена, как правило, глицерином, в котором взвешены кусочки стекла и прочее (рисунок 4).

Рисунок 4 - Жидкий калейдоскоп

3. Колесный калейдоскоп оснащен одним или несколькими колесами в конце смотровой трубы. В колесах расположены кусочки стекла, полупрозрачные породы, такие как агаты, прессованные цветы, бисер, драгоценные камни или другие предметы. Чтобы сменить узор в колесном калейдоскопе достаточно лишь повернуть колесо (рисунок 5).

Рисунок 5 - Колесный калейдоскоп

4. Содержимое камеры может изменяться, и есть возможность экспериментировать с собственным набором цветов и объектов.

Рисунок 6 - Многоразовый калейдоскоп со съемной камерой

5. Телейдоскоп использует зеркала и линзы таким образом, чтобы все рассматриваемые изображения только многократно умножались.

Рисунок 7- Телейдоскоп

Глава 2. Изготовление калейдоскопа

2.1. Описание и чертёж изделия

Берётся трубка из плотного картона, в неё помещаются 3 зеркальные пластинки под углом в 60°, между ними кладутся цветные стёкла и калейдоскоп закрывается прозрачными крышечками. (Рисунок 8) .

Рисунок 8- Чертёж

2.3 Технологическая карта на изготовление калейдоскопа

Нами была разработана технологическая карта изготовления калейдоскопа, которая представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Технологическая карта

Вот какие узоры у нас получились (рисунок8):

Рисунок 8 - Узоры

Заключение

Чтобы наслаждаться увлекательным, никогда не повторяющимся зрелищем можно не только купить калейдоскоп, но и сделать самому! Многие из нас очень любознательны - всё интересно, всё хочется потрогать, изучить свойства и принцип действия объекта. Знания к нам приходят через глаза и уши. Но я доказал, что знания приходят и через руки! Подтвердилась древняя народная мудрость: «Скажи мне - и я забуду, покажи мне - и я запомню, дай мне сделать самому и я научусь.

Много веков назад устройство для получения симметричных красивых картинок назвали калейдоскопом. Теперь для меня не тайна, что это получается с помощью зеркал. Я изучил и проанализировал литературу, нашёл много информации по темам «Калейдоскопы», «Зеркала» и изучил принцип действия калейдоскопа, ознакомился с устройством калейдоскопа. Затем я подготовил материалы и изготовил калейдоскоп. С помощью руководителя создана «Технологическая карта изготовления изделия».

Мою работу можно использовать в качестве дополнительной материала при изучении раздела физики «Оптика».

Калейдоскоп для меня стал предметом любознательности, а сделанный своими руками - предметом гордости! Я подарю этот необычный подарок своему брату на Новый год, и я думаю, что он очень удивится. Я уже испробовал этот интересный прибор на себе, советую и вам сделать, ведь калейдоскоп не очень сложен в создании, и так интересен на практике!

Список использованных источников и литературы

http://kalser.ru/experiences/%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%BF-%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D1%8B-%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%B9%D0%B4%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%BF

http://www.rowles.ca/art.php?artist=164&art=1712

3.Тарасов Б. В. Самоделки школьника. - М.: Просвещение, 1977. - С. 39-42.4. Рабиза Ф. Коллекция ускользающих узоров. Большой калейдоскоп // Наука и жизнь. - 1999. - №11. - Режим доступа: http://www.nkj.ru/archive/articles/9935/

5. http://www.class-fizika.narod.ru/caled1.htm

Калейдоскоп. История создания калейдоскопа.

Калейдоскопы.

Калейдоскоп - оптический прибор-игрушка, чаще всего в виде трубки, содержащей внутри три (иногда два или более трёх) продольных, сложенных под углом зеркальных стеклышек.

При поворачивании трубки калейдоскопа вокруг продольной оси цветные элементы, находящиеся в освещённой полости за зеркалами, многократно отражаются и создают красивые симметричные меняющиеся узоры.

Различное взаимное расположение зеркал в калейдоскопе позволяет получить разное количество дублированных изображений: 45° - 8, 60° - 6, 90° - 4.

В быту, слово «калейдоскоп» понимается ещё и в переносном смысле слова - как быстрая смена явлений, лиц, событий.

История создания калейдоскопа.

Калейдоскоп был открыт в 1816 году шотландским физиком сэром Дэвидом Брюстером, во время проведения эксперимента с поляризацией света, и в этом же году запатентован.

Занимательный прибор, благодаря своей простоте, начал быстро распространяться практически по всем странам. Через пару лет он проник и в Россию, где был встречен с невероятным восторгом и восхищением.

Баснописец А. Измайлов так написал о калейдоскопе в журнале «Благонамеренный» за 1818 год:

«Смотрю - и что же в моих глазах?

В фигурах разных и звёздах

Сапфиры, яхонты, топазы,

И изумруды и алмазы,

И аметисты и жемчуг,

И перламутр - все вижу вдруг!

Лишь сделаю рукой движенье -

И новое в глазах явленье!»

Появление калейдоскопа в России совпало с периодом романтизма в русской культуре. В это время вошли в моду витражи, и началась российская история этого искусства. Тогда же живописцы увлеклись изображением природных световых явлений: закаты и рассветы, извержения вулканов и сверкание молний передавались на холсте с подчеркнутым натурализмом. Калейдоскопы с их вечно изменяющимися узорами, слагаемыми невидимой силой, идеально соответствовали эстетике эпохи романтизма.

Известна история, как один богатый человек заказал калейдоскоп, в котором вместо стекол узоры слагались из драгоценных камней.

Разновидностью калейдоскопа был афанеидоскоп. В нём вместо прозрачных стеклышек употребляли и непрозрачные, например, цветы, насекомых, цветные камни, камеи. Этот прибор не имел наружного стекла и укреплялся в столешнице, под которой располагались предметы.

Были и другие варианты калейдоскопа - дебускоп и типоскоп, о которых сегодня известно только специалистам-историкам.

Благодаря красивости узоров образуемых в калейдоскопе его хотели использовать для составления орнаментов, однако это стало реально возможным только тогда, когда появился фотоаппарат, который фиксировал отдельные узоры из непрерывно меняющегося потока ярких картин внутри трубки с зеркалами.

Несмотря на незатейливость игрушки, многие изобретатели до сих пор её усовершенствуют, внося в простую конструкцию что-то своё. Российские изобретатели также запатентовали ряд изобретений в области созданий калейдоскопов. Пик их активности приходится на 1960-1970-е годы, когда были запатентованы несколько десятков усовершенствованных конструкций калейдоскопов.

За рубежом изготовление калейдоскопов превратилось в самостоятельный вид искусства. В 1986 году было создано общество любителей калейдоскопов «Brewster Kaleidoscope Society».

Тяга к рекордам сказалась и в области создания калейдоскопов. В 2005 году в Японии на выставке «Экспо» был выстроен целый павильон размером с пятидесятиметровую башню, попав внутрь которого можно было ощутить себя внутри калейдоскопа.

Виды калейдоскопов.

Существует несколько основных разновидностей калейдоскопов.

- Классические калейдоскопы - эти калейдоскопы имеют разноцветную засыпку, которая перемещается при вращении корпуса калейдоскопа вокруг своей оси.

- Гелевые калейдоскопы (масляные калейдоскопы ) - существуют в нескольких вариантах исполнения. Все варианты гелевых (масляных) калейдоскопов объединяет наличие в них гелеобразного вещества, в котором присутствует разноцветная засыпка, иногда в виде бисера, цветных стекол, фигурных элементов из фольги и других материалов. В них перед глазами возникает эффект движения благодаря перетеканию гелевого раствора с разноцветной засыпкой, который отражается в системе зеркал.

- Калейдоскоп с вращающимися кольцами больше известен в странах Востока, чем в России. Традиционная оптическая схема из трёх зеркал внутри отражает узоры, которые создаются вращением одного или двух колец на торце трубки.

- Талейдоскопы (или теледоскопы ) - это приборы с традиционной оптической схемой, но не имеющие внутри цветной засыпки.

Их секрет кроется в другом: узоры создаются из отражения частичек окружающего нас мира. Фрагмент изображения, на который направлена труба талейдоскопа, многократно отражается от зеркальной внутренней призмы. Внутри талейдоскопа привычное нам окружение трансформируется в необыкновенный мир.

Узоры калейдоскопов.

Узоры калейдоскопов можно зафиксировать фотоаппаратом. Сейчас это стало возможным и используется для разработке различных орнаментов и рисунков, которые могут использоваться- например, дизайнерами тканей и одежды.

Стихи - «Смотрю в калейдоскоп...»

Смотрю в калейдоскоп.

Вся жизнь - метаморфоза.

Метафора… А мы - осколочки стекла.

Нам выпало блистать, смеяться,

прятать слёзы,

И создавать …узор, дробясь о зеркала.

Вот, на мгновенье мир стал целостным и сочным.

Он вспыхнул… И померк.

А вечности рука

Вращать калейдоскоп движеньем будет точным,

Чтоб сыпались миры

в бездонный мрак зрачка.

Стихи о калейдоскопе. Стихи про калейдоскоп.

Стихи - «Весь мир вокруг калейдоскоп…»

Весь мир вокруг калейдоскоп,

Картинок красочных игрушка,

Чуть повернёшь его и... Оп!

Сменились стёклышки-вертушки.

Так каждый раз меняет мысль

Цветные образы сознанья,

Момент!... и образы слились,

Оставшись, как воспоминанья.

Весь мир в деталях помним мы,

Места, события, предметы,

Из них порою сплетены

Замысловатые сюжеты.

Меняет их калейдоскоп,

Как разноцветные картинки,

Вращаем мы его и... Стоп!

Застыли стёкла-половинки.

Стихи о калейдоскопе. Стихи про калейдоскоп.

Стихи - «Калейдоскоп»

Гроза садов мальчонка-крошка,

Оторопев, прильнул к двери

В прозрачный мир. Он на ладошках!

Там красота живет внутри.

Наклонам вторя, поворотам,

Цветы и горы, блеск, и цвет,

Как музыка по странным нотам,

Сплетаются в узорный свет.

Ручонки сжав от удивленья,

Смотрел, дыханье затая,

Красот невиданных движенье

И сказок близкие края.

Но как внутри всё происходит?

Нужно понять эту игру!

Себе он места не находит -

Как же залезть в эту трубу?

Он разломал игрушку - БУМ!

Всё победит пытливый ум!!!

Стихи о калейдоскопе. Стихи про калейдоскоп.

Стихи - «Калейдоскоп»

Не угодно ль вот, оптический прибор, нехитрый,

так - система трех зеркал в цилиндре,

плюс цветные пустяки... как видишь,

вещь нарочно для тебя, беглянки

скрытной, склонной к миражам.

На свет ее направь. Ну, чем тебе не явь?

Глазей, зевай спросонок, напоминай дитя.

Еще бы флот тебе к подзорной сей трубе.

Но ты такой ребенок, с каким нельзя шутя.

Мне-то что, мне легче, я ведь не беглец, я

здесь живу, мне нравятся несчастья...

ergo: мною можешь пренебречь, отныне

только в это зазеркалье глядя,

в дивный этот окуляр.

Что в нем есть... вопрос не в том, спроси

чего в нем нет... любой на выбор

колорит, хоть флот, хоть гавань,

словом, рафинад, каштаны, детство

в городе приморском, яхты, джонки, мачты, кливера...

Но кто, смотри, вон там? По всем статьям я сам.

Залез в одну из джонок. Ни дать ни взять матрос.

Хоть впору звать пажей и гнать меня взашей.

Но я такой ребенок, с каким нельзя всерьез.

Стихи о калейдоскопе. Стихи про калейдоскоп.

Стихи - «Калейдоскоп»

В руках игрушка. Мир цветных событий.

А я — кудесник, фокусник, волшебник.

В калейдоскопе — череда открытий

И творчества непонятый учебник.

Раз — поворот... Мелькание осколков...

Живые капли на ветвях повисли.

Я возвращаюсь в лето ненадолго

По тайной тропке мысли.

Еще движенье — новая картина:

Идущий поезд города считает.

Дороги плотно свили паутину,

И, как всегда, дорог мне не хватает.

Веселье, грусть, случайные признанья

Перемешались в странном беспорядке.

Являет взору музы очертанья

Зеркальная загадка.

Оранжевое осени скольженье

И солнечные зайчики на листьях.

И бесконечность формы отражений

Теперь в воспоминаниях и письмах.

Не стеклышки, а льдинки собираю.

Мои фантазии лишились цвета.

С калейдоскопом больше не играю

До будущего лета.

Стихи о калейдоскопе. Стихи про калейдоскоп.

Стихи - «Калейдоскоп»

Упорно я искала повторенья

Иной узор, иное настроенье.

Я потому его не разлюбила.

Какая бесконечность вариантов!

Иной узор, иное настроенье,

Веселая и грустная игрушка!

Всегда разнообразная игрушка!

Цветная бесконечная игрушка!

Он для меня был тайной мировою.

Какая бесконечность вариантов!

Упорно я искала повторенья

Рисунка из стекляшек разноцветных.

Чуть-чуть тряхнешь - совсем иные краски,

Иной узор, иное настроенье.

Часами я смотрела в эту трубку:

А вдруг, а вдруг он все же повторится!

Но он не повторялся. И наверно,

Я потому его не разлюбила.

Я просыпаюсь по утрам с улыбкой.

Я жду событий новых с нетерпеньем.

Какая бесконечность вариантов!

И каждый день совсем иные краски,

Иной узор, иное настроенье,

Как будто никогда от старой трубки

С стекляшками не отрывалась я.

Тут повторенье так же невозможно.

Веселая и грустная игрушка!

Всегда разнообразная игрушка!

Цветная бесконечная игрушка!

Я с каждым днем сильней люблю тебя!

Стихи о калейдоскопе. Стихи про калейдоскоп.

Стихи - «Калейдоскоп»

В нем магия зеркал и горсточка осколков.

Как хочешь - так крути, по делу и без дел.

Таинственная суть внутри калейдоскопов

Открыта только тем, кто в стеклышко глядел!

Стихи о калейдоскопе. Стихи про калейдоскоп.

Стихи - «Калейдоскоп»

Я вспоминаю детскую игрушку,

Что сделана из битого стекла.

Простую, скромную, обычную вертушку.

Цветные стёклышки, по кругу зеркала.

Но сколько радости давала она детям.

Крутили и вертели мы её.

И чудеса рисунков, были в цвете.

И забывали с нею мы про всё.

Мы выросли, но детская игрушка,

Идёт со мною рядом по земле.

Порою жизнь, конечно не пирушка.

Но мой рисунок нравится вполне.

Я всё в движении, всегда по кругу еду.

Мелькают реки, горы, города.

Быть может и к тебе я друг приеду.

Ведь встреча, это радость нам всегда.

То поезд мчит в заснеженные дали.

А самолётом, я лечу опять на юг.

Чтоб меньше ты по жизни знал печали.

Живи в калейдоскопе милый друг.

Когда цветной калейдоскоп играет.

От ярких красок, солнечных картин.

Тогда веселье с нами в такт шагает.

И ты себе, по жизни господин.

Стихи о калейдоскопе. Стихи про калейдоскоп.

Стихи - «Калейдоскоп»

Ум - это мир воображений…

Из красок Света… и теней…

В калейдоскопе отражений

Меняется узор из дней… Источник - Эзотерика. Живое Знание

Мелькают в зеркалах картины…

Из ситуаций… и проблем…

Ум, превращая их в былины,

Тем добавляет лишь дилемм…

В уме рождаются объекты…

Воссоздаётся целый мир…

В нём появляются эффекты:

Из радуги… и чёрных дыр…

Узор сменяется узором…

Калейдоскоп… вращает Жизнь…

Не нужно здесь горячих споров,

Где верх находится… и низ…

Здесь нет объектов… только Свет…

И этот Свет… сильней ума…

Пусть суета… сойдёт на нет…

Пусть станут… лишними… СЛОВА…

Цитаты про калейдоскоп.

Выражения о калейдоскопе. Цитаты про калейдоскоп.

Афоризмы - это калейдоскоп разума из ясных и глубоких смыслов.

Общее у афоризма и калейдоскопа - это возможность быстрой смены цветистых слов в калейдоскопе мыслей и цветных картинок в калейдоскопе жизни...

Калейдоскоп вселенной качнулся, и в нем сложился совсем другой узор.

Иногда чувствуешь себя разбитым на осколки... Но если представить, что жизнь - это калейдоскоп, то именно из осколков получаются самые удивительные судьбы.

Если на небе исчезнут звезды, астрологи станут предсказывать будущее, глядя в калейдоскоп.

Что такое калейдоскоп?

Калейдоскоп - это интересная игрушка развивающая ум и фантазию.

Калейдоскоп - это прибор использующий законы оптики для умножения изображений.

Калейдоскоп - это возможность яркой демонстрации философской концепции - что в жизни всё меняется!

Калейдоскоп. История калейдоскопа. Виды калейдоскопов.

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа «Земля родная»

ШКОЛЬНАЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ УЧАЩИХСЯ

«Первые шаги - 2016»

Проектная работа

Тема: «Калейдоскоп»

Выполнил:

Рыбачек Степан

ученик 5А класса

МАОУ СОШ «Земля родная»

Руководитель:

Воронюк Елена Васильевна

Новый Уренгой

2016

Содержание

Введение………………………………………………………………………….2

Глава 1. Калейдоскоп – игрушка или прибор?

1. История калейдоскопа………………………………………………….3

   Принцип действия калейдоскопа……………………………………. 5

   Интересные факты………………………………………………………6

Глава 2. Результаты проекта…………………………………………………….7

Заключение…………………………………………………………………..…..8

Источники …………………………………………………………………..…. 9

Приложение………………………………………………………………….10-11

Введение

У каждого в детстве была замечательная игрушка – калейдоскоп. Переливающиеся узоры завораживают, можно было часами сидеть и рассматривать их. Но наступал момент, когда очень хотелось узнать – а как они образуются? Разбираешь игрушку и … полное разочарование. Не ясно, не понятно, не интересно…

На уроках физики мы выучили законы света: прямолинейного распространения света, закон отражения и закон преломления. Со своим учителем физики решили изготовить простые оптические приборы, работающие на основе законов света. Это устройства, позволяющее проводить наблюдения, получать изображения, развлекать детишек.

Мне стало очень интересно, как устроен калейдоскоп, и могу ли я сделать его сам?

Актуальность данной работы – любознательному человеку всегда интересно знать, как что устроено и почему определенные явления происходят именно так.

Целью моего проекта явилось изготовление калейдоскопа.

Задачи проекта:

изучить литературу по теме;

узнать историю возникновения калейдоскопа;

изучить принцип действия калейдоскопа;

изготовить калейдоскоп.

Лишь сделаю рукой движенье -
И новое в глазах явленье!

Глава 1. Калейдоскоп игрушка или прибор?

1. История калейдоскопа

Калейдоскоп был изобретен в 1817 году шотландским физиком Давидом Брюстером (1781-1868) и в начале своего существования не считался игрушкой.

Калейдоскопом сразу увлеклась вся Западная Европа. Быстро о нем узнали и в России. А когда его превратили в игрушку для детей, взрослые как-то к нему охладели. Детей же больше интересовали не красивые узоры, а вопрос: «Что там внутри?» И обычно, чтобы удовлетворить свое любопытство, калейдоскоп вскрывали, разбирали и разочарованные неприглядными осколками выбрасывали их…

На международной выставке в Париже в 1900 году Российской империей был выстроен павильон, получивший название «Дворец миражей».Небольшой зал состоял из шести зеркальных стен,в местах соединения которых размещались на вращающихся подставках тропические растения, колонна восточного храма или фрагмент колоннады знаменитой «Альгамбры» из Испании. По мере поворота подставок посетитель ощущал себя внутри храма или восточного дворца, а то и в тропическом лесу. Зеркальный зал становился огромным и наполнялся толпой, так как посетитель и фрагменты убранства отражались в стенах более 450 раз.

На протяжении 2-х недель в мае 2005 года посетители парка «Максимилиан» города Хамм
в Германии могли в буквальном смысле заглянуть в трубу.
20 огромных калейдоскопов с разноцветными внутренними емкостями и различными принципами функционирования позволили посетителям окунуться в причудливый мир фантазии. Калейдоскопы разработал боннский промышленный дизайнер Р. Рау. (рис.1.)

Каждая картинка в калейдоскопе, в своем роде неповторимая и мимолетная, завораживала и детей и взрослых. Уже один только легкий поворот габаритной трубы длиной до 2 м разрушал видимую картинку навсегда – и тут же создавал совершенно новую и неповторимую.

Оригинальный вариант калейдоскопа был внедрен инженером-изобретателем К. Петкунасом на ковровой фабрике. В нем узоры могли создаваться не только прозрачными цветными кусочками стекла, но и мелкими камешками, цепочками, кольцами и т. п. Для этого конец трубки был сделан из прозрачного органического стекла, а ее торец закрыт непрозрачным кружком. Мелкие предметы для создания узоров теперь освещались только боковым светом и хорошо отражались зеркалами трехгранной призмы. Узоры получались еще разнообразнее и оригинальнее

Рис. 1 Калейдоскоп Р.Рау.

На всемирной выставке «Экспо -2005» был представлен публике грандиозный оптический аттракцион: самый большой из когда-либо сделанных калейдоскопов был построен в виде огромной башни высотой 47 метров. (рис.2).

Рис. 2 Калейдоскоп на Экспо-2005.

Зрители могли из вестибюля диаметром больше 40 метров наблюдать впечатляющие узоры на круглом потолке. По периметру башни были выставлены вкруговую три огромные зеркальные панели. Проникающие через окна башни солнечные лучи падали на вращающиеся большие колеса из цветного стекла и создавали постоянно обновляющиеся многоцветные картины.

1. Принцип действия калейдоскопа

Калейдоскоп в толковом словаре Даля назван «узорником». А далее описывается его устройство: «это трубка с двумя зеркальцами клином, где цветные стекляшки отражаются узорочною звездою, переменною, при всяком движении или обороте трубки».

Калейдоскоп – это оптический прибор, в основе действия которого лежит принцип отражения света от плоских зеркал, образующих между собой угол.

Изображение в плоском зеркале мнимое ("за зеркалом"), прямое (неперевернутое), в натуральную величину и расположено симметрично источнику относительно плоскости зеркала.

Рис.3 Принцип отражения плоского зеркала.

Рис.4. Угол падения равен углу отражения.

Большинство зеркал изготавливается из очень гладкого стекла, покрытого с обратной стороны тонким слоем хорошо отражающего металла, поэтому практически весь падающий на зеркало свет отражается в одном направлении. Любые другие гладкие поверхности (полированные, лакированные, спокойная водная поверхность) тоже могут дать зеркальное отражение. Если гладкая поверхность еще и прозрачная, то лишь небольшая часть света отразится, и изображение не будет столь ярким.

Внутри калейдоскоп может стоять от 2-3-х зеркал до 4-х или более. Различное взаимное расположение зеркал позволяет получить разное количество дублированных изображений одного предмета: при углах между зеркалами в 45° - 8 изображений, при 60° - 6 изображений, при 90° - 4 изображения.

В качестве наполнителя используются бусинки, стеклышки, кусочки бумаги, перышки и т.д.. Узоры в калейдоскопе практически никогда не повторяются. Как сказано в известной книге Я.И. Перельмана, если у вас есть калейдоскоп с 20 стеклышками, и вы будете поворачивать его 10 раз в минуту, то вам понадобится 500 000 миллионов лет,
чтобы просмотреть все узоры.

Самая главная деталь калейдоскопа - трехгранная зеркальная призма. Если нет зеркала, то можно использовать обычные стекла, окрашенные с одной стороны черной краской, в таком случае окрашенная сторона должна быть снаружи. Грани призмы необходимо закрепить. Затем призму помещают в цилиндр. Концы цилиндра закрывают, с одной стороны – это матовое стекло, с другой стороны – прозрачное. Откуда же берутся узоры?! Между стеклами необходимо разместить «узорную камеру», именно туда помещаются бусины и стекляшки, которые многократно отражаясь, дают неповторимые узоры.

1. Интересные факты

Калейдоскоп используется художниками для создания различных узоров, например – для обоев, ткани, ювелирных украшений и т.д.

Калейдоскопы используют и в медицине. Доктор Клиффорд Кун глава Отделения психиатрии и поведенческих наук в университете Кентукки начинал с коллекционирования калейдоскопов, а потом ввел их в свою практику лечения пациентов. Разглядывание узоров в калейдоскопе, успокаивает нервы, снимает напряжение и стресс. Сейчас в Америке и Европе такой метод лечения уже не является экзотическим.

Калейдоскоп используют музыканты и композиторы, настраиваясь на игру или улавливая появившуюся в мыслях новую мелодию. Считается, что каждому цвету соответствует музыкальная нота: наблюдая узоры в калейдоскопе, видишь музыку.

Глава 2. Результаты работы

Для изготовления своего калейдоскопа я взял:

Пластик зеркальный с папиной работы,

Туба картонная из под детского новогоднего подарка

Оргстекло прозрачное, и наждачная бумага чтобы матировать оргстекло

И еще черный пластик.

Вырезали звездочки из цветной бумаги.
Собранную призму из пластика поместили в картонный цилиндр.

Схема сборки:

Так как туба у нас оказалась слишком длинной, мы часть отпилили с помощью ножовки. С другой стороны дрелью просверлили смотровое отверстие. Вырезали черный диск со смотровым отверстием и вставили его внутрь тубы. Вырезали три зеркальных кусочка пластика и собирали призму. Собранную призму помемтили в картонную тубу. Для изготовления узорной камеры установили за призмой круг из прозрачного стекла. Потом изготовили тонкое кольцо и установили за прозрачным стеклом. Вырезали из бумаги любые геометрические фигурки и засыпали их внутрь этого кольца. И последний шаг – установили матированное стекло.

Готово!!!

Заключение

Захватывающая игра света и формы, никогда не повторяющиеся орнаменты, карнавал превращения одних узоров в другие – в простой конструкции калейдоскопа скрывается целая вселенная, которая не оставляет равнодушными ни детей, ни взрослых. Не забывайте и о пользе калейдоскопов! Эти простые приспособления развивают абстрактное мышление, творческий взгляд на мир и художественный вкус. Наблюдение сменяющих друг друга орнаментов снимает стресс и одновременно способствует концентрации внимания, что так важно для перегруженных информацией современных школьников. А тем, кто проводит много времени у компьютера и телевизора, калейдоскоп поможет уменьшить усталость зрительного нерва и тем самым сохранить зрение.

Калейдоскоп изначально был и остается оптическим прибором, основанным на принципах отражения плоского зеркала. При создании калейдоскопов мне пришлось воспользоваться математическими навыками – рассчитать углы между гранями, вписать призму в цилиндр и т.д. Это было интересно и познавательно.

Подобрав наполнитель для узорной камеры калейдоскопа, можно создавать свою неповторимую коллекцию узоров, используя эти мотивы в дальнейшем творчестве.

Источники

Зеркало/Википедия (электронный ресурс )