Популярной в свое время игрушке калейдоскоп в прошлом году исполнилось 200 лет. Однако создал его шотландский физик Дейвид Брюстер совсем не для игры. Это было вполне серьезное приспособление для художников и дизайнеров. Прибор помогал им разрабатывать сложные рисунки и орнаменты для тканей, обоев, керамических изделий и пр.

Вкладывая в трубку элементы определенного цвета, художники добивались ожидаемой тематики и наполнения.

Однако почти сразу же калейдоскоп наряду со своим дизайнерским и научным употреблением стал невероятно популярен как детская игрушка. За несколько дней его создателю удалось продать более 30 тысяч штук! Производство даже не поспевало за спросом, так что Брюстеру пришлось обратиться за помощью к сторонним производителям.

Происхождение слова

"Калейдоскоп" этимологически восходит к сразу трем древнегреческим составляющим его словам. Эти слова в переводе звучат как "красивый" плюс "вид" плюс "наблюдаю". Сложив вместе, получим что-то вроде "красивые виды, которые можно наблюдать". Говоря еще проще и короче - "красивые картинки".

Слово "калейдоскоп" мы часто употребляем и в переносном смысле, имея в виду, что жизнь вокруг нас меняется быстро и безвозвратно - как узоры в "волшебной трубе".

Что такое калейдоскоп

Калейдоскоп в словаре Владимира Даля истолковывается как "узорник". Сущность устройства описывается так:

это трубка с двумя зеркальцами клином, где цветные стекляшки отражаются узорочною звездою, переменною, при всяком движении или обороте трубки.

Дополнительно значение слова калейдоскоп можно пояснить. Это оптический прибор, который может состоять из двух, трех, четырех или больше плоских длинных зеркальных пластинок. В обычной детской игрушке калейдоскоп - это призма, в которой зеркальные поверхности "смотрят" друг на друга. Между ними помещаются множество мелких элементов разных цветов.

Итак, простейший калейдоскоп - это детская игрушка. Он состоял обычно из 3 зеркал, закрепленных под углом в 60 градусов и был заключен в длинный цилиндр. На одном конце этого цилиндра помещался окуляр, на другом - пластинка из матового полупрозрачного материала. Заглядывая в окуляр, трубку следовало направлять матовым концом к свету и вращать. Перекатывающиеся осколки, отраженные в зеркалах, образовывали в поле зрения причудливые, самые разные узоры. В игрушке эти узоры, как правило, имели трехлучевую симметрию.

Чем меньше был угол между зеркалами, тем большее число одинаковых изображений получал смотрящий в трубку. Угол в 45 градусов давал восемь изображений, 60 - шесть, а 90 - всего четыре.

Дети всегда были любопытны, а поскольку трубка легко разбиралась, с болтающейся в калейдоскопе мелочью можно было экспериментировать: например, вкладывать внутрь бусинки, бисер, пуговки, кусочки керамики или перламутра, и даже мелкие перья. Подобные эксперименты значительно увеличивали варианты изображений, которые никогда не повторялись. Один поворот трубки - и существующая картинка будет разрушена, а вместо нее появится новая.

Все это будило фантазию и превращало калейдоскоп в интересную игру.

Первые калейдоскопы

Несмотря на запатентованное изобретение уважаемого сэра Брюстера, история калейдоскопа утверждает, что самые первые версии "волшебной трубы" появились благодаря опытам М.В. Ломоносова, когда он изучал свойства стекол и сферы его применения. Несколько экземпляров калейдоскопов, сделанных российским ученым, даже хранятся в Эрмитаже.

Однако из-за досадной бюрократической мелочи - патентов тогда еще не выдавали - калейдоскопы Ломоносова так и не были признаны, а официальная версия изобретения этого оптического приспособления приписывает его Брюстеру.

Возможности калейдоскопа

Хотя калейдоскоп довольно хорошо известен, говорит Я. Перельман в своей книге "Занимательная физика", вряд ли вы сможете сосчитать, сколько разнообразных фигурок получится при вращении этой трубки:

допустим, вы держите в руках калейдоскоп с 20 стеклышками и 10 раз в минуту поворачиваете его, чтобы получить новое расположение отражающихся стеклышек. Сколько времени понадобится вам, чтобы пересмотреть все получающиеся при этом фигуры?

И сам отвечает на этот вопрос:

для этого вам понадобится по крайней мере 500000 миллионов лет. Свыше пятисот миллионов тысячелетий нужно вращать наш калейдоскоп, чтобы пересмотреть все его узоры!

Действительно, давно уже переставший быть новинкой калейдоскоп - это замечательное изобретение.

Кроме того, считается, что наблюдение в калейдоскоп расслабляет и успокаивает, то есть обладает релаксирующим действием, а также дает возможность отключиться от реальности и взглянуть на обыденный мир по-новому.

Виды калейдоскопов

Кроме обычной детской игрушки-трубки, существуют еще несколько совсем уж нетрадиционных подобных приспособлений.

Например, пневматический калейдоскоп. Вместо осколков стекла или бусинок пространство между зеркалами наполняется перышками. Посредством специальной груши с присоединенным к ней шлангом внутрь трубки закачивается воздух, который заставляет перья двигаться.

Теледоскопы (или телейдоскопы) вместо мишуры содержат на конце линзу, которая отражает элементы окружающего мира, визуально дробит их и превращает в узорные картинки.

Особый вариант калейдоскопа - это труба с трубкой потоньше, вставленной перпендикулярно и наполненной гелем или маслом. Мелочь, находящаяся внутри, не пересыпается, а плавает. Перемены картинок при вращении в этом случае происходят постоянно, но не быстро, постепенно сходя на нет после остановки калейдоскопа.

Всемирная выставка "Экспо 2005" представила гостям крупнейший из изготовленных калейдоскопов. Изготовленный изобретательными японцами этот поистине сказать аттракцион представлял собой башню высотой около сорока семи метров. Стоящие в вестибюле этого здания зрители любовались на множество постоянно меняющихся узорных картинок на огромном круге потолка. По краям его, само собой, были вставлены панели из зеркал.

А каким же образом следовало вращать эту башню, спросите вы. В этом-то и заключалась главная хитрость. Лившийся сквозь башенные окна солнечный свет падал на колеса из цветного стекла, которые, поворачиваясь, постоянно обновляли картинки.

Изобретение

Калейдоскоп можно по праву считать первой оптической игрушкой. Её изобрёл английский физик Дэвид Брюстер в процессе экспериментов с поляризацией света в 1814. Их результаты в 1815 году были отмечены медалью Копли - высшей наградой Лондонского королевского общества, а побочный продукт - будущий калейдоскоп - вызывал восхищение коллег.

Брюстер скоро понял, что получившийся оптический инструмент обладает большим потенциалом, усовершенствовал его конструкцию и в 1817 году запатентовал под названием калейдоскоп (от греческих слов καλός [калос] - красивый, είδος [эйдос] - форма, и σκοπέω [скопео] - видеть).

Принцип работы

Устройство калейдоскопа основано на трёх основных принципах, обеспечивающих максимально симметричный и чёткий узор.

Первый: два зеркала должны быть расположены под углом, делящим круг на целое количество частей. Лучше использовать зеркала с передней отражающей поверхностью или металлические. Оптимально, чтобы длина зеркал в пять-семь раз превышала их ширину.

Второй: объект должен быть расположен непосредственно перед отражающими поверхностями. Для разглядывания удалённых объектов Брюстер предложил дополнить конструкцию линзой.

Третий: лучшая точка для наблюдения орнамента - максимально близкая к стыку зеркал. Тогда картинка получается наиболее симметричной и ровно освещённой.

Попадающие в пространство между двумя зеркалами объекты отражаются в них, отражаются их отражения и отражения отражений, образуя симметричный круговой узор, оживающий при движении объектов относительно калейдоскопа.

История и значение

Калейдоскоп вызвал широкий резонанс в научном сообществе и далеко за его пределами. Уже в 1818 в печати появилась масса научных и исторических статей, отзывов и заметок о новом чудесном устройстве.

Питер Марк Роже искренне восхищался калейдоскопом, написал о нём текст для Британники и статью в Анналы философии, где предложил несколько разновидностей калейдоскопа с тремя зеркалами, вместо двух. Вариант с равносторонним треугольником получил наибольшее распространение в наше время.

Одни авторы утверждали, что в изобретении нет ничего нового и оно было известно ещё древним, а другие отстаивали оригинальность калейдоскопа Брюстера. Производители же оптики просто беззастенчиво своровали идею, не смотря на патент.

Чтобы утвердить своё право считаться изобретателем калейдоскопа, в 1819 году Дэвид Брюстер издаёт трактат о калейдоскопе. В нём он аргументированно опровергает сходство своего изобретения с теми устройствами, которые до него описали делла Потра, Кирхер и другие авторы; исчерпывающе описывает принципы, лежащие в основе устройства калейдоскопа и различные его конструкции; способы его применения в архитектурном декоре, рисовании орнаментов, изготовлении ковров, для развлечения и в других областях.

Брюстер видел и недостатки своего устройства. Волшебные образы, создаваемые калейдоскопом, мог наблюдать только один человек. Чтобы исправить этот значительный для развлекательного приспособления недостаток, он предложил конструкцию, соединяющую калейдоскоп с волшебным фонарём. С той же проблемой столкнутся впоследствии изобретатели остальных оптических игрушек, и будут решать её тем же способом.

Наблюдаемый в калейдоскопе образ было непросто перенести на бумагу. Чтобы решить эту проблему, Брюстер предложил способы соединения калейдоскопа с камерой обскура и недавно изобретённой камерой люцида, позволяющие спроецировать наблюдаемый узор на бумагу и просто его обвести.

Также Боюстер не смог устоять перед новой модой на стерео-картинки, и описал принцип соединения калейдоскопа со стереоскопом, о котором тоже написал отдельный трактат. Но ни стереокалейдоскоп, ни стерео версии последующих оптических игрушек никогда не имели успеха.

Во втором издании 1858 года Брюстер пишет, что с помощью изобретения Дагера и Тальбота образы из калейдоскопа могут быть перенесены прямо на бумагу или стеклянный слайд, без вмешательства человека, и рассказывает, как превратить любой фотоаппарат в калейдоскопическую камеру.

Так же в своём трактате Брюстер описывает изобретённый Луи-Бертраном Кастелем в 1725 году «клавесин для глаз» (Clavecin pour les yeux, Ocular Harpsichord), в котором музыка соединялась с цветом. Заметив, что одна только смена цветов - не лучшее развлечение для глаз, он предложил соединить музыку с цветом и формой, используя калейдоскоп. Таким образом, Брюстер в определённом смысле предвосхитил музыкально-визуальные эксперименты авангардистов начала 20 века.

Несмотря на объёмный труд, утвердивший авторство калейдоскопа за Брюстером, денег он на своём изобретении не заработал. Производители и торговцы продолжили изготовление и распространение калейдоскопов без выплаты комиссионных. Кто-то продавал отдельные части для самостоятельной сборки или менял конструкцию, чтобы обойти патент, а кто-то просто его нарушал.

Влияние

Однако, благодаря всему этому калейдоскоп покорил всю Европу, Англию и Америку. Это было первое оптическое устройство, вышедшее из стен лабораторий, полюбившееся народу и имевшее коммерческий успех. Именно калейдоскоп открыл дорогу остальным оптическим игрушкам, которые, в свою очередь, привели следующие поколения к изобретению анимации и кино.

Без калейдоскопа и других оптических игрушек изображения, возможно, никогда бы не ожили, а в наших гостиных висели бы широкоформатные плоские холсты, всегда показывающие одну и ту же картину.

Чаще всего в виде трубки, содержащей внутри три (иногда два или более трёх) продольных, сложенных под углом зеркальных стекла ; при поворачивании трубки вокруг продольной оси цветные элементы, находящиеся между зеркалами, отражаются и создают меняющиеся симметричные узоры. Различное взаимное расположение зеркал позволяет получить разное количество дублированных изображений: 45° - 8, 60° - 6, 90° - 4.

В переносном смысле - быстрая смена явлений, лиц, событий.

История

В 1990-е годы в СМИ прошла информация о том, что родоначальником калейдоскопов в России был русский ученый М.В. Ломоносов и что три его изделия хранятся в Государственном Эрмитаже. Эта история не имеет ничего общего с истинным положением вещей. Она была запущена в рекламных целях фирмой - производителем калейдоскопов.

Достоверные исторические факты о существовании калейдоскопов в России относятся к началу XIX столетия. К этому времени калейдоскопы уже стали известны в Англии благодаря шотландскому физику Сэру Давиду Брюстеру, который придумал его в 1816 году и запатентовал. Через пару лет калейдоскоп проник в Россию, где был встречен с невероятным восторгом и восхищением. Баснописец А. Измайлов писал о нем в журнале «Благонамеренный» за 1818 год :

Появление калейдоскопа в России совпало с периодом романтизма в русской культуре, который характеризовался в том числе интересом к транспарантам, то есть прозрачным картинам. Именно 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 молнии передавались на холсте с подчеркнутым натурализмом, а в некоторых случаях дело дошло до подмены красочных пигментов цветными стеклышками. Калейдоскопы с их вечно изменяющимися узорами, слагаемые невидимой силой, как нельзя более соответствовали эстетике эпохи романтизма.

Известна история, как один богач заказал калейдоскоп, в котором вместо стекол узоры слагались из драгоценных камней. Стоил этот калейдоскоп баснословных денег.

Разновидностью калейдоскопа был афанеидоскоп. В нем 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. .

В энциклопедии Ф. А. Брокгауза и И. А. Евфрона находим информацию, что благодаря красивости узоров калейдоскопа его хотели использовать для составления орнаментов, однако он в этом оказался мало полезен . Пользу в этом качестве он стал приносить только тогда, когда появился фотоаппарат, который зафиксировал отдельные узоры из непрерывно меняющегося потока ярких картин внутри трубки с зеркалами.

Несмотря на незатейливость игрушки, многие изобретатели до сих пор ее усовершенствуют, внося в простую конструкцию что-то свое. 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 приборов.

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

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.

В России существует несколько небольших предприятий, выпускающих калейдоскопы.

Виды калейдоскопов

Сегодня существует несколько основных разновидностей калейдоскопов.

• Классический калейдоскоп подразумевает наличие разноцветной засыпки, которая перемещается при вращении корпуса калейдоскоп вокруг своей оси.

• Гелевые (или масляные) калейдоскопы существуют в нескольких вариантах исполнения. Объединяет их все наличие 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 трех зеркал внутри отражает узоры, которые создаются вращением одного или двух колец на торце трубки. Наибольшей известностью в мире пользуются калейдоскопы израильского мастера Рои Коэн Гильад. Мастер постоянно работает над усовершенствованием конструкций своих изделии и придумывает новые модели. Одна из них – тоннелескоп, который состоит из прозрачной цельной трубки, с полированным торцом-глазком. Два крутящихся кольца с цветным заполнением создают бесконечную серию узоров, которые превращаются для зрителя в эффектный светящийся разными красками тоннель.

• Талейдоскопы (или теледоскопы) – изделия с традиционной оптической схемой, 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, увеличивается благодаря линзе и многократно отражается от зеркальной внутренней призмы. Внутри талейдоскопа привычное нам окружение трансформируется в необыкновенный мир.

Примечания

Список литературы

• // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : В 86 томах (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
• Глюк И. И все это делают зеркала. М., 1970. С. 37-39.
• Иванов Б. Энциклопедия юного мастера. М., 1964. С. 87-88.
• Тарасов Б. В. Самоделки школьника. М., 1968. С. 39-42.

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Калейдоскоп" в других словарях:

Калейдоскоп … Орфографический словарь-справочник

калейдоскоп - а, м. kaléidoscope m. <гр. kalos красивый + eidos вид + skopeo смотрю. 1. Оптический прибор игрушка в виде трубки со вставленным под углом 60 гр. зеркальными стеклами и положенными между ними разноцветными кусками стекла, бумаги и т. п., в… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

- (греч., от kalos хороший, eidos вид, и skopeo смотрю). Оптический прибор, в которой разноцветные камешки, при легком потряхивании, отражаясь в двух наклоненных друг к другу зеркалах, представляют красивая разнообразные фигуры. Словарь иностранных … Словарь иностранных слов русского языка

КАЛЕЙДОСКОП, калейдоскопа, муж. (от греч. kalos прекрасный, eidos вид и skopeo смотрю). 1. Прибор в виде зрительной трубки с вставленными в нее под известным углом друг к другу зеркальными стеклами и положенными между ними цветными стеклышками,… … Толковый словарь Ушакова

Смена, хроматоскоп, чередование Словарь русских синонимов. калейдоскоп см. смена 1 Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова. 2011 … Словарь синонимов

- (от греческого kalos красивый, eidos вид и...скоп), трубка с зеркальными пластинками и осколками разноцветного стекла, в которой можно наблюдать быстро сменяющиеся симметричные цветовые узоры. Изобретен английским физиком Д. Брюстером в 1817,… … Современная энциклопедия

- (от греч. kalos красивый eidos вид и...скоп), трубка с зеркальными пластинками и осколками разноцветного стекла, в которой можно наблюдать быстро сменяющиеся симметричные цветовые узоры. Изобретен Д. Брюстером в 1817, впоследствии стал детской… … Большой Энциклопедический словарь

КАЛЕЙДОСКОП, а, муж. 1. Оптический прибортрубка с зеркальными пластинками и цветными стёклышками, при поворачивании складывающимися в разнообразные узоры. Детский к. (игрушка). 2. перен., чего. Быстрая смена разнообразных явлений (книжн.). К.… … Толковый словарь Ожегова

Муж. узорник; это трубка, с двумя зеркальцами клином, где цветные стекляшки отражаются узорочною звездою, переменною, при всяком движении или обороте трубки. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля

Оптический прибор, состоящий из двух маленькихпродолговатых зеркал, касающихся длинными ребрами и составляющими уголмежду собой обыкновенно в 60 … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

калейдоскоп - пестрый (Потапенко) Эпитеты литературной русской речи. М: Поставщик двора Его Величества товарищество Скоропечатни А. А. Левенсон. А. Л. Зеленецкий. 1913 … Словарь эпитетов

XIX ГОРОДСКАЯ НАУЧНО - ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ШКОЛЬНИКОВ

«ШАГ В БУДУЩЕЕ»

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ХАНТЫ-МАНСИЙСКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ – ЮГРА

______________________________________________________________________________

Что внутри калейдоскопа?

Научно-исследовательская работа

Зызда Николай Андреевич

ученик 5 б класса

Научный руководитель:

Зызда Любовь Петровна

учитель математики

первой квалификационной категории

муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения муниципального образования город Нягань

«Муниципальная общеобразовательная школа №3»

г. Нягань, 2018 г.

Что внутри калейдоскопа?

Зызда Николай Андреевич

Аннотация

В современном мире так хочется отвлечься от повседневных постоянно набегающих на тебя скучных, нудных и таких суетливых дел и расслабиться. Одним из источников вдохновения, генератором положительных эмоций является обыкновенная детская игрушка – антидепрессант – «калейдоскоп». Когда видишь бесконечно складывающиеся узоры, понимаешь, что мир безграничен, как безгранична человеческая фантазия.

Актуальность: любознательному человеку всегда интересно знать, что и как устроено и почему определённые явления происходят именно так, а не иначе.

Цель:

Методы и приёмы:

Новизна работы заключается в изучении теоретического материала по теме зеркальная симметрия (не изучаемого в курсе математики 5 класса), заключительным этапом которого является применение полученных знаний на практике - изготовление детской игрушки - калейдоскопа и буклета с инструкцией и объяснением принципа работы "волшебной трубы".

Практическая значимость:

Что внутри калейдоскопа?

Зызда Николай Андреевич

Ханты-Мансийский автономный округ – Югра, город Нягань

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Муниципальная общеобразовательная школа №3», 5б класс

План исследований

« Узорник - то трубка с тремя зеркальцами клином, где цветные стекляшки отражаются узорочною звездою, переменною, при всяком движении или обороте трубки».

В.Даль

Актуальность: Мир зазеркалья очень интересный и загадочный. Любознательному человеку всегда хочется понять, что и как устроено и почему определённые явления происходят именно так.

Находясь в зеркальном лабиринте, трудно найти выход из него. Почему? Узоры в детской игрушке-калейдоскопе не повторяются. Как они образуются? Почему не повторяются?

Проблема: нет ответов на вопросы, связанные с пониманием принципа работы калейдоскопа и других устройств в конструкцию которых входят зеркала.

Гипотеза: количество отражений объекта в зеркалах зависит от величины угла между ними.

Объект исследования: з еркальная симметрия.

Предмет исследования: применение свойств зеркальной симметрии в детской игрушке - калейдоскоп.

Цель: исследование зависимости количества изображений в зеркалах от величины угла между ними.

Задачи:

найти и изучить теоретический материал по теме «Зеркальная симметрия»;

исследовать зависимость количества изображений от величины угла между зеркалами;

ознакомиться с устройством калейдоскопа;

изготовить калейдоскопы разного вида;

создать буклет с инструкцией по изготовлению калейдоскопа и объяснению принципа работы;

провести мастер – класс по изготовлению калейдоскопов среди одноклассников.

Методы и приёмы: поиск, анализ, синтез информации, обобщение, систематизация, эксперимент.

Новизна работы заключается в изучении теоретического материала по теме «Зеркальная симметрия» (не изучаемого в курсе математики 5 класса), заключительным этапом которой является применение полученных знаний на практике - изготовление детской игрушки - калейдоскоп и буклета с инструкцией и объяснением принципа работы "волшебной трубы".

Практическая значимость:

приобретен опыт применения математических знаний на практике;

создан буклет с инструкцией по изготовлению калейдоскопа и объяснением принципа работы;

получена возможность использования материалов исследования, компьютерной презентации на занятиях факультатива.

Описание основных источников информации:

В статье описывается процесс многократного отражения в зеркале и в группе зеркал.

Книга, которая учит внимательно смотреть вокруг и видеть красоту обычных вещей, смотреть и думать, думать и делать выводы. Книга раскрывает прекрасный мир геометрии.

В сюж­етах, собран­ных в книге, рас­сказы­вается как о мате­мати­ческой «состав­ляющей» круп­нейших дости­жений циви­лизации, так и о мате­мати­ческой «начинке» привычных, каждо­дневных вещей. Увле­кательный, попу­лярно-описа­тельный стиль изло­жения делает мате­риалы книги доступ­ными для широ­кого круга чита­телей.

https://ru.wikipedia.

В Википедии всегда можно получить наиболее полную информацию о чем угодно, будь то чья-либо биография или описания какого-то предмета или исторического события.

Что внутри калейдоскопа?

Зызда Николай Андреевич

Ханты-Мансийский автономный округ – Югра, город Нягань

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Муниципальная общеобразовательная школа №3», 5б класс

Научная статья

История создания калейдоскопа

Калейдоско́п (от греч. καλός - красивый, εἶδος - вид, σκοπέω - смотрю, наблюдаю) - 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 вокруг продольной оси цветные элементы, находящиеся в освещённой полости за зеркалами, многократно отражаются и создают меняющиеся симметричные узоры (рис. 1).

Рис.1 Картинка внутри калейдоскопа

В 1816 году калейдоскоп был открыт и запатентован шотландским физиком сэром Дэвидом Брюстером. Любопытно, что изначально калейдоскоп создавался Д. Брюстером в качестве научного прибора, а вовсе не как игрушка. Во время своих экспериментов в 1815 году учёный обратил внимание, что осколки стекла, помещенные в трубу с зеркалами, создают чудесные симметричные узоры, отражаясь в зеркалах. Узор менялся в зависимости от того, под каким углом зеркала располагались друг к другу, а также от того, какое количество зеркал использовалось. К 1816-му сложилась первоначальная конструкция калейдоскопа. Он представлял собой трубку с парами зеркал на одном конце и 2-х пар полупрозрачных дисков на другой, между которыми располагался бисер. После опубликования трактата о калейдоскопе, этим прибором заинтересовалась практически вся Европа.

Через пару лет калейдоскоп проник в Россию, где был встречен с невероятным восторгом и восхищением.

Зеркальная симметрия

В основе принципа работы калейдоскопа лежит зеркальная симметрия . Ежедневно каждый из нас по несколько раз в день видит своё отражение в зеркале. Это настолько обычно, что мы не удивляемся, не задаём вопросов и вообще не обращаем внимания. На самом деле мы ежедневно наблюдаем в зеркале удивительное математическое явление - "зеркальную симметрию". В древности слово "симметрия " употреблялось в значении "гармония", "красота". Действительно в переводе с греческого это слово означает "соразмерность, пропорциональность, одинаковость в расположении частей".

Если посмотреть на кленовый лист, снежинку, бабочку. Их объединяет то, что они симметричны. Если поставить зеркальце вдоль прочерченной на каждом рисунке прямой (рис. 2), то отраженная в зеркале половинка фигуры дополнит её до целой (такой же, как исходная фигура). Потому такая симметрия называется зеркальной. Прямая, вдоль которой поставлено зеркало называется осью симметрии (для фигур на плоскости) или плоскостью симметрии (в пространстве).

Зеркало не просто копирует объект, а меняет местами (переставляет) передние и задние по отношению к зеркалу части объекта.

Рис. 2. Симметричные объекты

Принцип работы калейдоскопа

Чтобы понять принцип работы калейдоскопа проведём опыт с зеркалами. Возьмём зеркало и положим перед ним фишку. Мы видим две фишки: одну в оригинале и одну в отражении "за зеркалом". В зеркале мы видим изображение фишки, находящееся на расстоянии равном расстоянию до зеркала. Возьмем теперь два зеркала расположенных под углом 120 0 друг к другу и повторим наш эксперимент. Мы видим три фишки: одну в оригинале и две в отражении. Зеркальный угол с раствором 90° покажет то же изображение четыре раза. А два зеркала, угол между которыми составляет 72°, дадут нам пятикратное изображение. Если угол между зеркалами 60 0 , то изображений 6, 30 0 -12 и т.д.(рис.3).

Вывод:

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

количество изображений в зеркалах зависит от величины углов между зеркалами. Число изображений равно результату деления 360° на величину угла между зеркалами, то есть 180 0 , 120 0 , 90 0 , 72 0 , 60 0 , 45°, 36 0 , 30 0 и т. д. В зависимости от числа, на которое производится деление, мы видим фишку 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 и 12 раз:

Фишка совершает в зеркале "полный оборот". Таким образом, образует симметричный узор.

Устройство калейдоскопа

Рис.3 Изображения в зеркалах

Калейдоскоп – это устройство, очень похожее на подзорную трубу или телескоп. Устройство это снабжено зеркалами, поставленными под определённым углом (треугольной призмы). В одном из оснований призмы - двойное стеклянное дно, между стёклами насыпаны мелкие разноцветные предметы. В противоположном основании призмы - окуляр (рис.4). При фиксированном положении калейдоскопа из предметов складывается картинка в «основном» треугольнике. Она многократно отражается в стенках‐зеркалах, и наблюдатель через окуляр видит симметрично‐правильный разноцветный узор. При повороте калейдоскопа предметы пересыпаются, возникает новый, но тоже правильный узор. Важно, что видимая картина «устойчива», не изменяется при небольших шевелениях калейдоскопа. Чтобы узор был «устойчивым» и симметричным - лишь в этом случае устройство называют калейдоскопом, - для построения призмы подходят только три вида треугольников. В самом распространённом типе калейдоскопов треугольник в сечении призмы - равносторонний, у которого углы равны 60°. Этот вариант удобен и с производственной точки зрения - все зеркала одинаковые (рис. 5). Два других варианта - прямоугольные треугольники с углами 90°-45°-45° (рис.6) и 90°-60°-30° (рис. 7).

Рис.4. Калейдоскоп

Рис. 7.

Изображение калейдоскопа с прямоугольным треугольником с углом 30 0 в сечении

Рис. 6.

Изображение калейдоскопа с равнобедренным прямоугольным треугольником в сечении

Рис.5.

Изображение калейдоскопа с равносторонним треугольником в сечении

Если рассматривать призмы не только с треугольным основанием, то калейдоскоп можно построить и на основе многоугольников.

Изготовление калейдоскопа

Для изготовления калейдоскопа понадобятся: зеркальные поверхности (полоски зеркала, пластины из дисков, фольга и т.п.), скотч или клейкая лента, ткань (желательно белая не плотная) или матовая пластиковая плёнка, пластиковые диски (прозрачные), цилиндрические поверхности (втулка от бумажного полотенца, коробка от чипсов или ушных палочек и т.п.), мелкие разноцветные предметы (пуговицы, бисер, бусинки), цветная бумага для украшения, клей, ножницы (приложение 1).

Самая главная деталь калейдоскопа-зеркальная призма. Она может содержать разное количество зеркал. Грани призмы необходимо закрепить с помощью скотча. Удобнее всего мастерить призму с равносторонним треугольником в основании (конструкция получается жёсткой). Затем призму помещают в цилиндр, и фиксируют, уплотняя зазоры бумагой или любым другим материалом. Концы цилиндра закрывают, с одной стороны окуляром, а с другой стороны помещают "узорную камеру"-между стеклами (прозрачным и матовым) помещают бусины и стекляшки, которые многократно отражаясь, дают неповторимые узоры. Матовое стекло можно заменить неплотной тканью (её удобно крепить с помощью двухстороннего скотча к цилиндрической поверхности).

Выводы: Для того, чтобы узор в калейдоскопе был симметричный и четкий надо придерживаться следующих правил:

Два зеркала должны быть расположены под углом, делящим круг на целое количество частей.

Объект должен быть расположен непосредственно перед отражающими поверхностями.

Наполнитель для узорной камеры калейдоскопа, желательно подбирать разноцветный, не больших размеров и прозрачный.

Лучшая точка для наблюдения орнамента - максимально близкая к стыку зеркал.

Попадающие в пространство между двумя зеркалами объекты отражаются в них, отражаются их отражения и отражения их отражения, образуя симметричный круговой узор, оживающий при движении объектов относительно калейдоскопа.

Заключение

Я.И. Перельман в писал: "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". Калейдоскоп - это генератор положительного поля. Он способен создать настроение, разогнать тоску, улучшить самочувствие. Пятнадцать минут рассматривания картинок калейдоскопа сравнимы с пятью минутами здорового смеха. Калейдоскоп - это домашний терапевт. Он помогает снять усталость зрительного нерва, что особенно важно в современном мире компьютеров и электроники. Калейдоскоп - такая полезная игрушка. Принцип её работы основан на свойствах зеркальной симметрии. Экспериментируя с зеркалами была доказано, что количество отражений объекта в зеркалах зависит от величины угла между ними: чем меньше угол, тем больше изображений. Гипотеза подтвердилась. В процессе создания калейдоскопов было подмечено, что наиболее простым в изготовлении является калейдоскоп с зеркальной правильной треугольной призмой (в основании равносторонний треугольник). Знания о зеркальной симметрии, полученные при работе над проектом дали ответ на многие вопросы связанные с этим явлением и его применением: понятна работа зеркального лабиринта, применение зеркал в интерьере - расширяет пространство, в создание различных симметрияных узоров, например – для обоев, ковров, тканей, ювелирных украшений используется зеркальная симметрия.

Практическая значимость:

Приобретен опыт применения математических знаний на практике.

Создан буклет с инструкцией по изготовлению калейдоскопа и объяснением принципа работы.

Получена возможность использования материалов исследования, компьютерной презентации на занятиях факультатива.

Источники информации:

Калейдоскопы и группы отражений / Э. Б. Винберг. Математическое просвещение. Серия 3. 2003. Вып.7. с. 45-63.

Математика: Наглядная геометрия. 5-6 кл. : учебник / И.Ф. Шарыгин, Л. Н. Ернаджиева. - 2-е изд., стереотип. - М: Дрофа, 5015. -189 с.

Математическая составляющая / Редакторы-составители Н. Н. Андреев, С. П. Коновалов, Н. М. Панюнин. - М. : Фонд «Мате­мати­ческие этюды», 2015. - 151 с.

http://animopticum.com/histories/kaleidoscope

http://businessidei.com/proizvodstvo-kaleydoskopov/

http://chippfest.blogspot.ru/2014/05/15.html

https://ru.wikipedia

https://znanija.com/task/5607328

Пинемасов Дмитрий Иванович

В современном мире много всяких диковинок и новинок, сделанных руками человека. Можно пойти в любой гипермаркет и купить понравившуюся игрушку. Но, как приятно, когда игрушка сделана своими руками. Сколько радости, удовольствия и удовлетворения она доставляет ребёнку. А если изделие ещё и приносит пользу обладателю, тогда реализуются все потенциальные способности ребёнка, его универсальные учебные действия.

Всегда интересно пройти путём изобретателя и самому повторить открытие или изобретение, ранее сделанное известными учёными. Интересно понять, какие знания должны были предшествовать открытию, с каким трудностями можно было столкнуться, узнать, получило ли этот открытие практическое применение или было бесполезным для человека? А может быть польза изобретения становится понятной не сразу, а через десятки лет? В работе рассказывается о том, как из подручных и недорогих материалов в домашних условиях самому сделать калейдоскоп.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Городской конкурс исследовательских работ «Я – исследователь»

Секция : техническое творчество

Название работы :

«Изготовление калейдоскопа»

Пинемасов Дмитрий Иванович

г.о. Тольятти

МБУ лицей № 67

1 класс

Научный руководитель:

Матюшкина Наталья Викторовна

учитель начальных классов

МБУ лицей № 67

г. Тольятти

2016

Предварительный просмотр:

1. Введение. _________________________________________________ Стр. 3

1. Аннотация______________________________________________Стр. 3
2. Обоснование актуальности проекта_________________________Стр. 3

1. Основное содержание. ______________________________________Стр. 5

1. Что такое калейдоскоп, история его возникновения ___________Стр. 5
2. Как самостоятельно изготовить миниатюрный калейдоскоп. Материалы и изготовление _______________________________Стр. 8
3. Как работает калейдоскоп? ______________________________ Стр. 10

1. Заключение . _____________________________________________ Стр. 12
2. Список использованной литературы . ______________________Стр. 13
3. Приложение. _____________________________________________Стр. 14

1. Введение.

1.1. Аннотация.

В современном мире много всяких диковинок и новинок, сделанных руками человека. Можно пойти в любой гипермаркет и купить понравившуюся игрушку. Но, как приятно, когда игрушка сделана своими руками. Сколько радости, удовольствия и удовлетворения она доставляет ребёнку. А если изделие ещё и приносит пользу обладателю, тогда реализуются все потенциальные способности ребёнка, его универсальные учебные действия.

Всегда интересно пройти путём изобретателя и самому повторить открытие или изобретение, ранее сделанное известными учёными. Интересно понять, какие знания должны были предшествовать открытию, с каким трудностями можно было столкнуться, узнать, получило ли этот открытие практическое применение или было бесполезным для человека? А может быть польза изобретения становится понятной не сразу, а через десятки лет?

1.2. Обоснование актуальности проекта.

Цель работы:

Узнать, как можно самим смастерить калейдоскоп, изготовить калейдоскоп, который работает при использовании.

Задачи:

1. Узнать, что такое калейдоскоп и как он появился.
2. Изготовить миниатюрный калейдоскоп из подручных материалов.
3. Развить свои творческие и познавательные способности, научиться наблюдать красоту окружающего мира и запечатлевать её в декорации и в работе калейдоскопа в домашних условиях.

План работы:

1. Найти информацию о том, что такое калейдоскоп и об истории его возникновения.
2. Узнать, как можно самим сделать миниатюрный калейдоскоп.
3. Выбрать материалы для изготовления калейдоскопа и изготовить его в домашних условиях.
4. Узнать, как правильно работает калейдоскоп и попробовать его запустить.
5. Сделать выводы.

1. Основное содержание.

1. Что такое калейдоскоп. История возникновения калейдоскопа.

Калейдоскоп – это проводник в особый мир. Повернув его, можно увидеть удивительные узоры, каждый раз непохожие на те, что видел раньше. Образы внутри калейдоскопа фантастичны, хотя и созданы всего лишь игрой света в осколках стекла.

Слово «калейдоскоп» происходит от греческих слов: kalos – красивый, eidos – вид и skopeo – смотрю, наблюдаю. В России калейдоскоп называли трубкой, "показывающей красивые виды". А Владимир Даль в своём «Толковом словаре» назвал его очень поэтично: «Узорник – это трубка, с двумя зеркальцами клином, где цветные стекляшки отражаются узорочною звездою, переменною, при всяком движении или обороте трубки».

Калейдоскоп представляет собой оптический п рибор в виде зрительной трубки с вставленными в неё под известным углом друг к другу зеркальными стёклами и положенными между ними цветными стёклышками, отрезками цветной бумаги, бисером и т. п., которые при поворачивании прибора отражаются в зеркалах и создают разнообразные красивые симметричные узоры.

Официальным изобретателем этого прибора считается шотландский физик Дэвид Брюстер (1781–1868), который придумал его в 1816 году и запатентовал. Брюстер с самого детства интересовался свойствами стекла и света. Он был вундеркиндом: в 10 лет он построил свой первый телескоп, а студентом стал в 12 лет (учился в университете г. Эдинбург). Когда Брюстер проводил эксперименты по поляризации света, он обратил внимание, что осколки стекла, помещенные в трубу с зеркалами, создают чудесные симметричные узоры, отражаясь в зеркалах. Узор менялся в зависимости от того, под каким углом зеркала располагались друг к другу, а также от того, какое количество зеркал использовалось. Первоначально калейдоскоп создавался Брюстером как научный прибор, но получил широкое признание и популярность как игрушка.

Калейдоскопом сразу увлеклась вся Западная Европа. Быстро о нём узнали и в России. Калейдоскоп стал настолько популярен, что его воспевали и в прозе, и в стихах!

А вот до Америки известие о чудном европейском изобретении докатилось лишь к 1870 году. Американский ученый Чарльз Буш очень заинтересовался новой "игрушкой". На протяжении многих лет он создавал и модернизировал калейдоскопы, пробовал изменять их форму, наклон зеркал, содержимое. Именно Чарльз Буш создал первый "кабинетный калейдоскоп", который состоял из продолговатого цилиндра, установленного на деревянный штатив. Цилиндр мог поворачиваться на 360 градусов, и имел на конце медный барабан. Барабан был самой примечательной деталью в калейдоскопе Буша. В нем располагались стекляшки: их было 35 штук, и треть из них была заполнена жидкостью. Внутри жидкости плавали воздушные пузырьки, которые продолжали двигаться даже после того, как барабан останавливали. Все стекляшки имели блестящие, хорошо подобранные друг к другу цвета и создавали узоры, недоступные ни одному другому калейдоскопу 19 века.

Почти сразу же после изобретения устройства началось практическое применение калейдоскопа. Им пользовались художники, создававшие декоративные узоры для тканей, ковров, обоев, керамики.

Также многообразие постоянно меняющихся картин очень хорошо стимулирует мозг, активизирует творческий потенциал человека.

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.

Калейдоскопы стали использовать даже в медицине. Считается, что разглядывание узоров в калейдоскопе, успокаивает нервы, снимает напряжение и улучшить самочувствие. 15 минут рассматривания картинок калейдоскопа сравнимы с 5 минутами здорового смеха. А ещё он помогает снять усталость зрительного нерва, что особенно важно в современном мире компьютеров и электроники.

За рубежом, калейдоскопы стали столь популярны, что в 1986 году было создано специальное общество любителей калейдоскопов «Brewster Kaleidoscope Society», объединившее всех коллекционеров и профессионалов, художников и теоретиков, производителей и покупателей.

Несмотря на незатейливость этой игрушки, многие изобретатели до сих пор её усовершенствуют, внося в конструкцию что-то своё. В 20 веке был изобретён прибор, с помощью которого можно было фотографировать узоры калейдоскопа. А в настоящее время, в век компьютеризации, уже существуют многочисленные компьютерные программы – симуляторы калейдоскопов. Это широко используется фотографами, дизайнерами в киноиндустрии, рекламе и других областях.

Существенным недостатком калейдоскопа было то, что любоваться узорами, создаваемыми разноцветными стёклышками, может лишь один человек. Но позднее изобретатели предложили проецировать узоры калейдоскопа на большой экран с помощью проекторов, чтобы просматривать могли сразу все желающие.

Существуют различные виды калейдоскопов:

Классический, в котором узоры создаются из кусочков стекла и бусинок;

Гелевый (или масляный), в котором узоры образуются из жидкого вещества;

Колёсный – в нём к торцу трубки прикреплены колесики, которые и создают узоры;

Талейдоскопы (или теледоскопы) – где применяется традиционная оптическая схема, но нет цветной засыпки, а узоры создаются из отражения частичек окружающего нас мира;

Пневматически, который имел внутри вместо обычных цветных стекляшек разноцветные перышки. К калейдоскопу была присоединена "груша", с помощью которой в калейдоскоп накачивается воздух. Перышки хаотично вращаются, создавая чудесную картинку.

Есть калейдоскопы как произведения искусства, украшенные драгоценными камнями, миниатюрные и гигантские. Например, в Японии в 2005 году во время всемирной выставки ЭКСПО был представлен публике грандиозный оптический аттракцион. В павильоне в Нагое построили Башню Земли. По стенам этой трехгранной башни 47 метров в высоту сверху вниз стекала вода, образуя различные узоры, в зависимости от направления солнечных лучей. В местах соединения стен башни выходили струи воздуха, имитирующие ветер. Внутри башни располагался самый большой в мире калейдоскоп. Зрители могли из вестибюля (диаметром больше 40 метров) наблюдать над головой 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. Как самостоятельно изготовить калейдоскоп. Материалы и изготовление.

Классический калейдоскоп можно изготовить в домашних условиях.

Для изготовления калейдоскопа понадобится:

1. плотная картонная трубка (например, рулон от кухонных бумажных полотенец или фольги) (Приложение 1);
2. картон с зеркальной поверхностью (если нет зеркального картона можно использовать картон чёрного цвета, а для создания эффекта зеркальной поверхности наклеить на чёрную сторону скотч. Или же использовать компакт-диски) (Приложение 2);
3. наполнитель (различные разноцветные бусины, бисер, пайетки, конфетти, камешки, кусочки разноцветной пластмассы, перышки и др.) (Приложение 3);
4. плотная прозрачная пленка (или прозрачные пластиковые диски, 3 шт.) (Приложение 4);
5. линейка, карандаш;
6. ножницы;
7. клей или клеевой карандаш;
8. пергамент (калька);
9. скотч;
10. цветная бумага для украшения (Приложение 5).

Этапы изготовления:

1. Из зеркального картона вырезать три прямоугольные полосы. Длина полосы должна быть примерно на 1,5-2 см меньше длины картонной трубки. Ширина полосы определяется исходя из диаметра трубки. Для этого надо обвести окружность трубки и начертите с помощью транспортира схему (Приложение 6). Длина стороны получившегося треугольника и будет шириной для зеркальной полосы. (Приложение 7)
2. Три получившиеся полосы сложить на столе почти вплотную длинными сторонами друг к другу и блестящей стороной вниз. Места стыков скрепить скотчем. Свернуть зеркальные полосы так, чтобы образовалась трехгранная призма зеркальными поверхностями вовнутрь. (Приложение 8).
3. Поместить призму внутрь трубки (Приложение 9) таким образом, чтобы с одной стороны их края совпали. Если призма внутри трубки располагается достаточно свободно и бьётся о стенки, то для фиксации призмы необходимо заполнить пространство между призмой и трубкой каким-нибудь наполнителем (например, ватой или салфетками). (Приложение 10).
4. Вырезать из прозрачного пластика три круга диаметром, равным диаметром трубы. Один круг сделать матовым, приклеив на него пергамент. (Приложение 11).
5. Положить один прозрачный круг на призму внутри трубки (с той стороны калейдоскопа, где трубка выше призмы) и закрепить. Насыпать наполнитель на прозрачный круг (разноцветные бусинки, бисер и прочие), сверху положить матовый круг и закрепить. При желании матовый круг можно сделать в виде съёмной крышки, чтобы иметь возможность менять наполнитель. (Приложение 12).
6. Вырезать из картона круг диаметром, равным диаметру трубки. Сделать в центре отверстие диаметром примерно 1 см. Наклеить с другой стороны калейдоскопа один круг из прозрачного пластика, а сверху круг из картона. (Приложение 13).
7. Украсить внешнюю сторону калейдоскопа по желанию цветной бумагой или картинками. Калейдоскоп готов для использования. (Приложение 14).

1. Как работает калейдоскоп?

Калейдоскоп – это оптический прибор-трубка, внутри которой находится система зеркал и цветные стёклышки, образующие симметрично расположенные, красивые цветные узоры, форма которых меняется при вращении калейдоскопа. В основе действия калейдоскопа лежит принцип отражения света от плоских зеркал , образующих между собой угол. Этот прибор использует особенности формирования изображений в наклонных зеркалах. В зависимости от количества зеркал (минимум 2 и до 4-х или более) и угла между ними, калейдоскоп будет формировать несколько симметричных узоров. Различное расположение зеркал позволяет получить разное количество дублированных изображений одного предмета. При углах между зеркалами в 45° получается 8 изображений, при 60° - 6 изображений, при 90° - 4 изображения.

Один конец трубки закрыт матовым стеклом, а с другого конца отверстие малого диаметра закрыто прозрачным стеклом. Человек смотрит в один конец трубки, свет проходит сквозь противоположное отверстие и отражается от системы зеркал, за счет этого и видны симметрично расположенные узоры. (Приложение 15).

Узоры в калейдоскопе практически никогда не повторяются. В популярной книге Я.И. Перельмана «Занимательная физика» сказано: «…Допустим, вы держите в руках калейдоскоп с 20 стеклышками и 10 раз в минуту поворачиваете его, чтобы получить новое расположение отражающихся стеклышек… Океаны высохнут и горные цепи сотрутся, прежде чем будут исчерпаны все узоры… потому что для осуществления всех их понадобится по крайней мере 500 миллиардов лет …».

1. Заключение.

1. Мы пополнили свои знания, изучая, что такое калейдоскоп и как появились первые калейдоскопы.
2. Самостоятельно изготавливая калейдоскоп, мы развивали свои творческие и познавательные способности.
3. Изготавливая калейдоскоп, мы учились наблюдать красоту окружающего мира, экспериментировать, открывать новые возможности для творчества в декорировании и радоваться работе калейдоскопа.

1. Список используемых источников и литературы.

1. Перельман Я.И. Занимательная физика. Книга 1. М., «Наука», 1986, с.142.
2. Рабиза Ф. Коллекция ускользающих узоров. Большой калейдоскоп, «Наука и жизнь», 1999, № 11.
3. Тарасов Б.В. Самоделки школьника. М., «Просвещение», 1977, с.40-42.

В работе также использованы материалы с интернет-сайтов:

1. http://class-fizika.narod.ru/caled1.htm
2. http://macrame-clot-25.ucoz.ru/publ/istorija_pojavlenija_veshhej/istorija_kalejdoskopa/6-1-0-164
3. http://kalser.ru/
4. http://delaempodarok.ru/rebenku/kak-sdelat-kalejdoskop.html
5. http://naukam.ucoz.ru/publ/tekhnicheskie/zerkala/2-1-0-44
6. http://compress.ru/article.aspx?id=16757

Предварительный просмотр:

1. Приложение.

Приложение 1. Плотная картонная трубка.

Приложение 2. Картон с зеркальной поверхностью.

Приложение 3. Наполнитель.

Приложение 4. Плотная прозрачная плёнка.

Приложение 5. Линейка, карандаш, ножницы, клей, пергамент, скотч, цветная бумага.

Приложение 6. Схема нахождение ширины зеркальной полосы.

Приложение 7. Фотография нахождения ширины зеркальной полосы.

Приложение 8. Трёхгранная призма из зеркальной полосы.

Приложение 9. Схема положения призмы в цилиндре.

Приложение 10. Фотография положения призмы в цилиндре.

Приложение 11. Один матовый круг и два прозрачных круга из пластика.

Приложение 12. Положить прозрачный круг на призму внутри трубки, закрепить. Насыпать наполнитель.

Приложение 13. Наклеить с другой стороны круг из прозрачного пластика, сверху из картона.

Приложение 14. Украшаем калейдоскоп.

Приложение 15. Калейдоскоп (вид сбоку).

Смотрим:

Слайд 2

Узнать, как можно самим смастерить калейдоскоп, изготовить калейдоскоп, который работает при использовании. Узнать, что такое калейдоскоп и как он появился. Изготовить миниатюрный калейдоскоп из подручных материалов. Развить свои творческие и познавательные способности, научиться наблюдать красоту окружающего мира и запечатлевать её в декорации и в работе калейдоскопа в домашних условиях. Цель работы Задачи проекта План работы Найти информацию о том, что такое калейдоскоп и об истории его возникновения. Узнать, как можно самим сделать миниатюрный калейдоскоп. Выбрать материалы для изготовления калейдоскопа и изготовить его в домашних условиях. Узнать, как правильно работает калейдоскоп и попробовать его запустить. Сделать выводы.

Калейдоскоп – это проводник в особый мир. Повернув его, можно увидеть удивительные узоры, каждый раз непохожие на те, что видел раньше. Слово «калейдоскоп» происходит от греческих слов: kalos ­­– красивый, eidos ­­– вид и skopeo ­­– смотрю, наблюдаю. В России калейдоскоп называли трубкой, "показывающей красивые виды". Калейдоскоп – это оптический прибор в виде трубки с вставленными в неё под углом друг к другу зеркальными стёклами и положенными между ними цветными стёклышками, бисером и т. п., которые при поворачивании прибора отражаются в зеркалах и создают разнообразные красивые симметричные узоры.

Официальным изобретателем этого прибора считается шотландский физик Дэвид Брюстер (1781–1868), который придумал его в 1816 году и запатентовал. Брюстер с самого детства интересовался свойствами стекла и света. Он был вундеркиндом: в 10 лет он построил свой первый телескоп, а студентом стал в 12 лет. Брюстер обратил внимание, что осколки стекла, помещенные в трубу с зеркалами, создают чудесные симметричные узоры, отражаясь в зеркалах. Первоначально калейдоскоп создавался Брюстером как научный прибор, но получил широкое признание и популярность как игрушка.

Почти сразу же после изобретения устройства началось практическое применение калейдоскопа. Им пользовались художники, создававшие декоративные узоры для тканей, ковров, обоев, керамики. Многообразие постоянно меняющихся картин очень хорошо стимулирует мозг, активизирует творческий потенциал человека. Калейдоскоп используют музыканты и композиторы, настраиваясь на игру или улавливая появившуюся в мыслях новую мелодию. Калейдоскопы стали использовать даже в медицине. Считается, что разглядывание узоров в калейдоскопе, успокаивает нервы, снимает напряжение и улучшает самочувствие. А ещё он помогает снять усталость зрительного нерва, что особенно важно в современном мире компьютеров.

Для изготовления калейдоскопа понадобится: Как самостоятельно изготовить калейдоскоп плотная картонная трубка; картон с зеркальной поверхностью; наполнитель (различные разноцветные бусины, бисер, камешки, кусочки разноцветной пластмассы и др.); плотная прозрачная пленка (или прозрачные пластиковые диски, 3 шт.); линейка, карандаш; ножницы; клей или клеевой карандаш; пергамент (калька); скотч; цветная бумага для украшения.

Этапы изготовления калейдоскопа Из зеркального картона вырезать три прямоугольные полосы. Длина полосы должна быть примерно на 1,5-2 см меньше длины картонной трубки. Ширина полосы определяется исходя из диаметра трубки. Для этого надо обвести окружность трубки и начертите с помощью транспортира схему. Длина стороны получившегося треугольника и будет шириной для зеркальной полосы.

Этапы изготовления калейдоскопа Три получившиеся полосы сложить на столе почти вплотную длинными сторонами друг к другу и блестящей стороной вниз. Места стыков скрепить скотчем. Свернуть зеркальные полосы так, чтобы образовалась трехгранная призма зеркальными поверхностями вовнутрь.

Этапы изготовления калейдоскопа Поместить призму внутрь трубки таким образом, чтобы с одной стороны их края совпали.

Вырезать из прозрачного пластика три круга диаметром, равным диаметром трубы. Один круг сделать матовым, приклеив на него пергамент. Положить один прозрачный круг на призму внутри трубки (с той стороны калейдоскопа, где трубка выше призмы) и закрепить. Насыпать наполнитель на прозрачный круг (разноцветные бусинки, бисер и др.), сверху положить матовый круг и закрепить. Этапы изготовления калейдоскопа

Этапы изготовления калейдоскопа Вырезать из картона круг диаметром, равным диаметру трубки. Сделать в центре отверстие диаметром примерно 1 см. Наклеить с другой стороны калейдоскопа один круг из прозрачного пластика, а сверху круг из картона. Украсить внешнюю сторону калейдоскопа по желанию цветной бумагой.

Калейдоскоп готов для использования.

Узоры в калейдоскопе практически никогда не повторяются. В популярной книге Я.И. Перельмана «Занимательная физика» сказано: «…Допустим, вы держите в руках калейдоскоп с 20 стеклышками и 10 раз в минуту поворачиваете его, чтобы получить новое расположение отражающихся стеклышек… Океаны высохнут и горные цепи сотрутся, прежде чем будут исчерпаны все узоры… потому что для осуществления всех их понадобится по крайней мере 500 миллиардов лет… ».

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! Список используемых источников и литературы. Перельман Я.И. Занимательная физика. Книга 1. М., «Наука», 1986, с.142. Рабиза Ф. Коллекция ускользающих узоров. Большой калейдоскоп, «Наука и жизнь», 1999, № 11. Тарасов Б.В. Самоделки школьника. М., « Просвещение », 1977, с.40-42. В работе также использованы материалы с интернет-сайтов: http:// class - fizika . narod . ru / caled 1. htm http:// macrame - clot -25. ucoz . ru / publ / istorija _ pojavlenija _ veshhej / istorija _ kalejdoskopa /6-1-0-164 http://kalser.ru/ http://delaempodarok.ru/rebenku/kak-sdelat-kalejdoskop.html http://naukam.ucoz.ru/publ/tekhnicheskie/zerkala/2-1-0-44 http://compress.ru/article.aspx?id=16757