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什麽是萬花筒?

萬花筒,壹種光學玩具,將顏色鮮艷的物體放在圓柱體的壹端,在圓柱體的中間放置壹個棱鏡,另壹端用打孔玻璃密封,通過孔可以觀察到對稱而美麗的圖像。萬花筒的原理在於光的反射,光被鏡子反射形成影像。萬花筒是壹個圓柱體,內部有壹個棱鏡,兩端密封,壹端裝有有色物體(如玻璃碎片),另壹端有孔。萬花筒是由英國物理學家大衛1816發明的。近似萬花筒的成像原理,中國古人已經掌握。

萬花筒是壹種光學玩具。只要往管子裏看,就會出現壹朵美麗的“花”。稍微轉動壹下,就會出現另壹個花的圖案。不斷轉動,圖案不斷變化,故稱“萬花筒”。

萬花筒的圖案是怎麽來的?原來是被鏡子上的玻璃反射了。它是由三面玻璃鏡組成的棱鏡,然後在壹端放置壹些各種顏色的玻璃碎片。這些碎片會被三面玻璃鏡反射,出現對稱的圖案,看起來像盛開的花朵。

萬花筒的原理在於光的反射,鏡子利用光的反射來成像。這個成像原理在中國古代已經被古人掌握了。古書《莊子》裏有壹句話,叫靜水流為鏡。據說真正的萬花筒玩具是由英國物理學家大衛·布爾薩在1816年發明的,而這種玩具在我國由來已久,並且不斷創新,產生了許多新的萬花筒。

發明原理

萬花筒是利用平面鏡的成像原理制作的,通過光的折射產生圖像。

1816年,蘇格蘭物理學家大衛·布魯斯特爵士發明了萬花筒。布魯斯特主要從事光學和光譜研究。他小時候非常喜歡光學實驗,大半輩子都在自己喜歡的光學上度過。有壹次,他在用很多面鏡子研究光的性質時,多次看到幾面相對放置的鏡子反射出來的景象,於是在鏡子形成的空腔裏放了壹些花紙。結果他看到了壹些對稱的圖案,每次花紙的位置改變,圖案都會發生變化。

為了使圖案不斷變化,他把三面有角度的鏡子放在壹個圓筒裏,然後在圓筒末端的兩層玻璃之間貼上貼花。隨著三角鏡中鏡子角度的變化,圖像的數量也發生變化;圖像重疊形成各種圖案,不斷轉動萬花筒就能看到變化的圖案。就這樣,他做了壹個萬花筒,輕輕轉動就能看到不同的圖案。萬花筒壹夜之間獲得了意想不到的成功。這個壹招就能出奇妙圖案的小東西,在當時也算是“電視機”了。壹旦壹種模式消失,需要幾個世紀才能出現同樣的組合。

萬花筒的發明被列為重大科學發明,載入史冊。博物館裏還有壹些制作精美的萬花筒。因為萬花筒不僅是壹件精美的藝術品,也是壹件可以培養思考和觀察能力的益智玩具,深受兒童和成人的喜愛,在人們手中不斷翻新。例如,有人將30-40個類似教堂尖頂的玻璃瓶放在萬花筒中,裝滿油,浸泡在玻璃顆粒、細珊瑚片、貝殼和沙子中。當這些密封的小玻璃瓶移動時,瓶子裏的閃閃發光的顆粒會上升和下降。除了這些東西,我們還放入緊密的細絲、馬鬃和各種螺旋和彎曲的小東西。這樣,使萬花筒轉動,仿佛在欣賞壹場精彩的芭蕾舞表演。

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