Värviliste klaasidega toru sees. Kaleidoskoobi ajalugu (15 fotot). Peamiste teabeallikate kirjeldus

valla eelarveline õppeasutus

"Jagunovskaja keskkool"

Kemerovo linnaosa

"Me oleme 21. sajandi lapsed"

projekt

"Tabamatute mustrite kogu"

Lõpetanud: Boikova D., 5. klassi õpilane

Juht: Boikova S.V.

Yagunovo, 2015

Sisu

Sissejuhatus……………………………………………………………………………….3

Peatükk 1. Kaleidoskoop – mänguasi või seade?

1. Kaleidoskoobi ajalugu………………………………………………………….4

   Kaleidoskoobi tööpõhimõte……………………………………………6

   Huvitavad faktid…………………………………………………………7

Peatükk 2. Projekti tulemused……………………………………………………….8

Järeldus …………………………………………………………………………..9

Allikad ………………………………………………………………………….10

Taotlemine…………………………………………………………………………………………………………………………………

Sissejuhatus

Kõigil lapsepõlves oli suurepärane mänguasi - kaleidoskoop. Sillerdavad mustrid on paeluvad, neid võiks istuda tunde ja vaadata. Kuid saabus hetk, mil ma tõesti tahtsin teada – kuidas need tekivad? Võtad mänguasja lahti ja .... täielik pettumus. Pole selge, pole selge, pole huvitav…

Mind hakkas väga huvitama, kuidas kaleidoskoop töötab ja kas ma saan seda ise teha.

Minu projekti eesmärk oli luua kaleidoskoop.

Projekti eesmärgid:

Selleteemalise kirjanduse ülevaade.

Erinevatest materjalidest kaleidoskoopide prototüüpide loomine.

Ma lihtsalt liigutan oma kätt
Ja silmis uus nähtus!

1. peatükk. Kaleidoskoobi mänguasi või seade?

1. Kaleidoskoobi ajalugu

Kaleidoskoobi leiutas 1817. aastal Šoti füüsik David Brewster (1781-1868) ja selle algusaegadel ei peetud seda mänguasjaks.

Kaleidoskoobist haaras kohe kaasa kogu Lääne-Euroopa. Nad said temast Venemaal kiiresti teada. Ja kui temast tehti laste mänguasi, kaotasid täiskasvanud tema vastu huvi. Lapsi huvitasid rohkem mitte ilusad mustrid, vaid küsimus: "Mis seal sees on?" Ja tavaliselt avati kaleidoskoop nende uudishimu rahuldamiseks, lammutati ja pettunud inetute kildudega viskasid nad need minema ...

1900. aastal Pariisis toimunud rahvusvahelisel näitusel ehitas Vene impeerium paviljoni nnMirage Palace.Väike saal koosnes kuuestpeegelseinad,mille ristmikel olid paigutatudtroopilised taimed pöörlevatel stendidel, idamaine templisammasvõi Hispaaniast pärit kuulsa "Alhambra" kolonnaadi fragment. Tribüünide pööramisel tundis külastaja end templis või idamaises palees või isegi troopilises metsas. Peeglisaal kasvas tohutuks ja täitus rahvahulgaga, sest seintel peegeldusid külastajad ja dekoratsioonikillud.üle 450 korra .

2 nädalaksmais 2005 Hammis Maximiliani pargi külastajad
Saksamaal said nad sõna otseses mõttes torusse vaadata.
20 tohutut kaleidoskoopi mitmevärviliste sisekonteinerite ja erinevate tööpõhimõtetega võimaldasid külastajatel sukelduda veidrasse fantaasiamaailma. Kaleidoskoobid töötas välja Bonni tööstusdisainer R. Rau. (Joon.1.)

Iga pilt kaleidoskoobis, ainulaadne ja omal moel põgus, paelus nii lapsi kui ka täiskasvanuid. Isegi üks väike pööre kuni 2 m pikkuses üldtorus hävitas nähtava pildi igaveseks – ja lõi kohe täiesti uue ja ainulaadse.

Kaleidoskoobi algversiooni tutvustas insener-leiutaja K. Petkunas vaibatehases. Selles sai mustreid luua mitte ainult läbipaistvate värviliste klaasitükkidega, vaid ka väikeste kivide, kettide, rõngaste jms abil. Selleks valmistati toru ots läbipaistvast orgaanilisest klaasist ja selle ots suleti kaanega. läbipaistmatu ring. Väikesed esemed mustrite loomiseks valgustati nüüd ainult külgvalgusega ja neid peegeldasid hästi kolmikprisma peeglid. Mustrid olid veelgi mitmekesisemad ja originaalsemad.

Riis. 1 Kaleidoskoop R. Rau.

2005. aasta maailmanäitusel esitleti avalikkusele suurejoonelist optilist atraktsiooni: suurim kaleidoskoop, mis eales tehtud, ehitati tohutu torni kujul, mille kõrgus on 47 meetrit. (Joonis 2).

Riis. 2 Kaleidoskoop näitusel 2005.

Pealtvaatajad said enam kui 40-meetrise läbimõõduga fuajeest jälgida ümmargusel lael muljetavaldavaid mustreid. Torni perimeetri ümber asetati kolm tohutut peegelpaneeli. Torni akendest tunginud päikesekiired langesid pöörlevatele suurtele värvilise klaasi ratastele ja lõid pidevalt uuenevaid mitmevärvilisi maale.

1. Kaleidoskoobi tööpõhimõte

Dahli seletavas sõnaraamatus olevat kaleidoskoopi nimetatakse"muster". Ja siis kirjeldatakse selle seadet: "see on kahe kiilpeegliga torukus värvilist klaasi peegeldub iga toru liigutuse või pöördega mustriline täht, muutuja.

Kaleidoskoop - See optiline instrument, mis põhineb lamepeeglitelt valguse peegelduse põhimõttel, moodustades nende vahel nurga.

Pilt tasapinnalises peegliskujuteldav ("peegli taga"), sirge (mitte tagurpidi), täissuuruses ja paikneb sümmeetriliselt allika suhtes peegli tasapinna suhtes.

Joon.3 Lamepeegli peegelduse põhimõte.

Joonis 4. Langemisnurk on võrdne peegeldusnurgaga.

Enamik peegleid on valmistatud väga siledast klaasist, mille tagakülg on kaetud.
õhuke kiht hästi peegeldavat metalli, nii et peaaegu kogu peeglile langev valgus peegeldub ühes suunas. Anda võivad ka kõik muud siledad pinnad (poleeritud, lakitud, rahulik veepind).peegli peegeldus.
Kui sile pind on ka läbipaistev, siis peegeldub vaid väike osa valgusest ja pilt pole nii hele.

Kaleidoskoobi sees võib seista2-3 peeglist 4 või enamani.Peeglite erinev omavaheline paigutus võimaldab saada ühest objektist erineva arvu dubleeritud kujutisi: peeglite vahelise nurga all 45° - 8 kujutist, 60° - 6 kujutist, 90° - 4 kujutist.

Täiteainetena kasutatakse helmeid, klaasitükke, paberitükke, sulgi jne. Kaleidoskoobi mustrid ei ole peaaegu kunagiei kordu.Nagu on öeldud kuulsas raamatus Ya.I. Perelman, kui teil on 20 klaasitükiga kaleidoskoop ja keerate seda 10 korda minutis, siis vajate500 000 miljonit aastat
et näha kõiki mustreid.

Kaleidoskoobi kõige olulisem detail on kolmetahuline peegelprisma. Kui peeglit pole, võite kasutada tavalist klaasi, mis on ühelt poolt värvitud musta värviga, sel juhul peaks värvitud pool olema väljas. Prisma servad peavad olema fikseeritud. Seejärel asetatakse prisma silindrisse. Silindri otsad on kinnised, ühelt poolt on see mattklaas, teiselt poolt läbipaistev. Kust tulevad mustrid? Klaaside vahele on vaja paigutada “mustrikamber”, just sinna asetatakse helmed ja klaas, mis peegelduvad korduvalt, andes ainulaadsed mustrid.

1. Huvitavaid fakte

Kaleidoskoopi kasutavad kunstnikud erinevate mustrite loomiseks, nagu tapeet, kangas, ehted jne.

Newtoni eluajal Ta oli tuntud eelkõige oma uurimistööga optika vallas.
Atema töö "Optika"aastakümneid peeti valgusteaduse entsüklopeediaks.
Sürakuusas, kus peeglitega põlema pandudvaenlase laevadele püstitati talle monument, mis kujutas teadlast käes kerakujulise peegliga, suunatud
mere poole.
kirjutas oma traktaate kasutades peeglit. Tema käsikirjad dešifreeriti esmakordselt alles kolm sajandit hiljem.

Esiteks optiline semafor telegraafühendati 17. sajandi lõpul Pariis Lille'i linnaga.
19. sajandi keskpaigaks töötas Venemaal juba mitu optilist telegraafiliini, suurim
millest oli joon Peterburi - Varssavi, millel oli 149 vahepunkti.
Signaal nende linnade vahel möödus vaid mõne minutiga, pealegi ainult päeval ja hea nähtavusega.

elavad peeglid - pimedas helendav või läikivad kalasoomused, mis säravad kõigis vikerkaarevärvides – seehästi peegeldavpinnavalgus.

Mõnel loomal põhineb silma tööpeegeloptika kohta.Loodus on loonud mitmekihilised peeglid. Silma oluline struktuur, mis parandab paljude maismaa ööloomade öist nägemist, on lamemitmekihiline peegel "tapetum",mis paneb silmad pimedas särama. Seetõttu näeb kassi silm valguses ümbritsevaid esemeid
6 korda vähem, kui inimene vajab. Sama peegel leiti mõnelt kalalt.

Peatükk 2. Töö tulemused

Kaleidoskoobi loomiseks oli vaja kokku panna kolmetahuline prisma. Sel juhul peaksid servad olema võrdsed. Võtsime klaasi laiusega 24 cm ja pikkusega 65 cm Prisma kokkupanemisel saadakse tahkude vahel 60 kraadine nurk, seega tuleb kaleidoskoobis 6 peegeldust. Töö viidi läbi järgmise algoritmi järgi:

Kaleidoskoobi loomiseks võeti kolm tavalist klaasi.

Klaasid värviti värviga (joon.)

Klaasprisma pandi kokku ja asetati papist silindrisse (joonis).

Mustriline kamber valmistati läbipaistvast pleksiklaasist, asetades selle sisse erinevaid esemeid (riis).

Valmis!

Selles kaleidoskoobis kasutati siledaid klaase ja seetõttu on näha selgeid peegeldusi. Tegime veel ühe kaleidoskoobi, kuid prillide asemel kasutasime metallist peegelplaati. Selle tulemusena ei juhtu midagi, sest. põhimõtet "langemisnurk võrdub peegeldusnurgaga" ei järgita.

Riis. 5. Hajutatud valgus ja peegeldus.

Järeldus

Kaleidoskoop oli algselt ja jääb optiliseks seadmeks, mis põhines tasapinnalise peegli peegelduse põhimõtetel. Kaleidoskoopide loomisel tuli kasutada matemaatilisi oskusi - arvutada tahkude vahelisi nurki, sobitada prisma silindrisse jne. See oli huvitav ja hariv. Selgus, et metallist peegelpind ei peegelda tasapinnalise peegli põhimõttel kiiri, mistõttu kaleidoskoobi mustreid ei saada.http://www.nkj.ru/archive/articles/9935/ -30. jaanuar 2015).

Antiikklaasist peeglid (elektrooniline ressurss

Lisa 1

Riis. 1. Klaaskaleidoskoobi toorikute valmistamine.

Riis. 2. Kaleidoskoobi üksikasjad.

Riis. 2. Prisma koostamisel.

Riis. 3. Mustriline kaleidoskoobikaamera.

Joon.4,5,6. mustrid.

Riis. 7.Metallist kaleidoskoobi prisma.

Riis. 8.9. Mustrid metallprismas.

Ma lihtsalt liigutan oma kätt
Ja silmis uus nähtus!
A. Izmailov

1. Sissejuhatus

Probleem. Minu lemmikmänguasi on kaleidoskoop. Tõenäoliselt teavad ja armastavad teda kõik. Pidevalt muutuvatelt värvimustritelt ei saa silmi pöörata! Kuid vähesed mehed mõtlevad, kuidas see töötab. Kuid see on tõeline optiline seade ja see töötab vastavalt füüsikaseadustele.

Asjakohasus. Seetõttu on minu jaoks oluline mõista kaleidoskoobi struktuuri ja rääkida sellest poistele. Olles mõistnud seadme tööpõhimõtet, saame selle ise valmistada. Saame kaasa huvitava mänguasja, hea kingituse, uusi teadmisi ja oskusi. Ja võite ka proovida kaleidoskoopi täiustada, välja mõelda uusi tüüpe.

Minu projekti teema on “Minu kaleidoskoop”.

objektiks minu uurimusest sai kaleidoskoop.

Üksus: kaleidoskoobi seade ja tööpõhimõte.

Seadsin endale eesmärgi: kaleidoskoobi tegemine, selle disaini täiustamine.

Selle eesmärgi saavutamiseks lahendan järgmised ülesanded:

1. Uurige kaleidoskoobi ajalugu.

2. Uurige kaleidoskoopide tüüpe.

3. Õppida kaleidoskoobi seadet ja tööpõhimõtet.

4. Tehke oma kaleidoskoop.

Oma projektis kasutan järgmisi uurimismeetodeid:

1. Otsingumeetod - kirjanduse ja Interneti-allikate uurimine.

2. Praktiline töö - kaleidoskoobi valmistamine.

3. Analüüs – järeldused tehtud töö kohta.

Hüpotees: Saate teha oma kaleidoskoobi.

2. Põhisisu

2.1. Kaleidoskoobi ajalugu

Kaleidoskoop on tuntud iidsetest aegadest. Juba Vana-Egiptuses oli kaleidoskoobi prototüüp. Egiptlased jälgisid imetlusega sümmeetrilisi kujundeid, mis tekkisid tantsijate liikumisel ringikujuliselt paigutatud poleeritud kiviplaatide vahel.

Ja alles paljude sajandite pärast hakati peeglite abil sümmeetriliste piltide saamiseks seadet nimetama kaleidoskoobiks. Kaleidoskoop sai oma nime kreeka keelest (kalos) - ilus, (eidos) - vaade ja (skopeo) - ma vaatan (vaatan ilusat vaadet). Venemaal nimetati 19. sajandil kaleidoskoopi "kauneid vaateid näitavaks toruks". Vladimir Dali seletavas sõnaraamatus nimetatakse seda "mustriks".

Kaleidoskoobi leiutas 1816. aastal Šoti füüsik David Brewster. Brewster märkas oma katsete käigus, et peeglitega torusse pandud klaasitükid loovad peeglites peegeldudes imelisi sümmeetrilisi mustreid.

On ka versioon, et Venemaal leiutas esimese kaleidoskoobi suur vene teadlane Mihhail Vassiljevitš Lomonosov juba 18. sajandil, kuid ei patenteerinud oma leiutist. Kaleidoskoobi loomise ajalool on oma saladused.

2.2. Kaleidoskoopide tüübid

Kaleidoskoope on mitu peamist sorti.

1. Klassikaline kaleidoskoop. Selles liiguvad mitmevärvilised klaasitükid, kui kaleidoskoobi korpus pöörleb ümber oma telje.

2. Geeli (või õli) kaleidoskoop. Sellises kaleidoskoobis on vedelikus mitmevärvilised klaasid, helmed, fooliumitükid ja muud materjalid. Need liiguvad geeli või õli voolu tõttu ja peegelduvad peeglite süsteemis.

3. Pöörlevate rõngastega kaleidoskoop. Ta on idamaades rohkem tuntud kui Venemaal. Sees olev kolmest peeglist koosnev süsteem peegeldab mustreid, mis tekivad ühe või kahe toru otsas oleva rõnga pööramisel.

Samuti on lai valik segakasutusega kaleidoskoope.

4. Taleidoskoop (või teledoskoop). Sellel ei ole sees värvilist täidist. Saladus peitub mujal: mustrid tekivad meid ümbritseva maailma peegeldusest. Pilt on tänu objektiivile suurendatud ja peegeldub korduvalt peegli siseprismalt. Taleidoskoobi sees muutub kõik, mis meid ümbritseb, erakordseks maailmaks.

2.3. Kaleidoskoobi seade ja tööpõhimõte

Kaleidoskoop on optiline seade, mis põhineb valguse peegeldumisel lamepeeglitelt, moodustades nende vahel nurga.

Kaleidoskoop on laste mänguasi, milles mitmevärvilised klaasitükid peegelduvad korduvalt kolmes peeglis, luues kauni mustri. Need peeglid asuvad tavalise kolmnurkse prisma külgpindadena, moodustades nende vahel identsed nurgad.

Kaleidoskoobi seade on väga lihtne: toru, mille sees on mitu nurga all kokkuvolditud pikipeeglit. Peeglite vahele asetatakse värvilised elemendid (kõige sagedamini klaasid), mille mitmekordne peegeldus loob sümmeetrilisi mustreid, mis muutuvad toru pööramisel ümber pikitelje. Sõltuvalt peeglite arvust ja nendevahelisest nurgast saadakse erinev arv peegeldusi: 45° (neli peeglit) - 8 peegeldust, 60° (kolm peeglit) - 6 peegeldust, 90° (kaks peeglit) - 4 peegeldust. Toru üks ots on suletud mattklaasiga ja teises otsas väike auk läbipaistva klaasiga. Lisaks klaasile kasutatakse täiteainetena metalli, plastikut, helmeid, kive, pärlmutrit, sulgi.

Kaleidoskoobi mustrid ei kordu peaaegu kunagi. Vähesed inimesed kahtlustavad, kui palju erinevaid kujundeid selle abil saab hankida. Oletame, et hoiate käes 20 klaasitükiga kaleidoskoopi ja pöörate seda 10 korda minutis, et saada uus peegeldavate klaasitükkide paigutus. Kui kaua teil kulub kõigi saadud arvude ülevaatamiseks? Üle viiesaja miljardi aasta tuleb meie kaleidoskoopi pöörata, et kõik selle mustrid üle vaadata! . Nii lihtsa seadmega seade annab nii hämmastavaid tulemusi.

2.4. Kaleidoskoobi valmistamine

1. Kaleidoskoobi kirjeldus ja joonis

Võtke paksust papist toru. Sellesse asetatakse kolm peegelplaati 60º nurga all. Nende vahele asetatakse värvilised klaasid ja kaleidoskoop suletakse läbipaistvate korkidega.

2. Materjalid ja tööriistad

Projekti ettevalmistamise käigus otsustasin teha kolm kaleidoskoopi. Need erinevad kasutuse ja disaini poolest.

Olen valmistanud kaleidoskoopide valmistamiseks vajalikud materjalid:

Korpus - toru (tühi laastude purk, torud toidukilest ja fooliumist);

Poleeritud metallplekk helkuriks;

Läbipaistev plastik;

Erinevad plastkatted;

papp;

vahtpolüstürool;

Taskulamp;

hõõguv pall;

Värvilise klaasi tükid, plastik, helmed, kujukesed;

Materjalid kaleidoskoobi kujundamiseks.

Tööks oli vaja tööriistu: käärid, liim, joonlaud, pliiats, marker, vasar, perforaator, kleeplint.

3. Praktiline töö

Mu vanemad aitasid mul kaleidoskoopide kallal töötada. Samuti selgitasid nad mulle, et töötades pean järgima ohutuseeskirju (vt lisa A).

1. Lõikasime poleeritud metalllehe kääridega ribadeks. Ribade pikkus oli 1-2 cm väiksem kui toru pikkus ja ema arvutas laiuse sõltuvalt toru läbimõõdust.

2. Tegime prisma - voldisime 3 riba peegli poolega sissepoole ja kinnitasime teibiga. Kui vaadata läbi selle prisma, on juba näha palju peegeldusi.

3. Paigaldati kaleidoskoobi torusse peegelprisma. Kinnitasin liimi ja vahuga.

4. Läbipaistvast plastikust lõigati välja ring vastavalt toru suurusele. Nad panid selle prismale ja kinnitasid selle liimiga.

5. Toru põhja tegime aga stantsi ja haamriga kontrollaugu. Augu katsime läbipaistva plastikuga ja auguga seibiga, et kaitsta kaleidoskoopi tolmu ja silmi teravate servade eest.

6. Asetage värvilised slaidid läbipaistvale plastikust ringile ja sulgege kaas. Sel juhul tehti kate kõigepealt matiks, kasutades kangaringi. See peaks valgust läbi laskma, kuid olema läbipaistmatu.

7. Kaunistasime oma kaleidoskoobi - mitmevärviliste niitide, teksariide, pitsiga.

Selle põhimõtte järgi valmistasime erinevatest materjalidest kolm kaleidoskoopi. Igal kaleidoskoobil on oma omadused. Töö oli minu jaoks väga põnev.

4. Kolme tüüpi kaleidoskoobid

Esimese kaleidoskoobi eripäraks on värvitäite muutmise võimalus. Kaas avaneb ja klaasitükke saab asendada helmeste, sulgede, kivikestega...

Meie teine ​​kaleidoskoop on varustatud sisseehitatud taskulambiga. See ei vaja valgusallikat. Sa ei saa vaadata läbi kaleidoskoobi aknasse ega lampi. Lülitage lihtsalt taskulamp põlema ja saate imelisi mustreid imetleda ka öösel, pimedas.

Ka kolmandal kaleidoskoobil on oma valgusallikas. Klaasitükke selles pole, küll aga helendav kuul. Peate lihtsalt kaleidoskoopi raputama, pall süttib värviliste tuledega. Need tuled peegelduvad peegelprismas ja loovad maagilisi mustreid.

5. Järeldus

Projekti kallal töötamise ajal uurisin kirjandust, allikaid Internetist. Sain palju teada kaleidoskoobi ajaloost, seadmest ja tööpõhimõttest, huvitavaid fakte kaleidoskoobi kohta (vt lisa B).

Sain aru, et kaleidoskoop pole lihtsalt laste mänguasi, vaid tõeline optiline seade. Selle tegevus põhineb füüsikaseadustel. Pärast kaleidoskoobi leiutamist said inimesed välja mõelda muid optilisi seadmeid – teleskoobi, mikroskoobi, kaamera, televiisori. Ja kõik sai alguse mänguasjast.

Sain teada, et tänapäeva maailmas kasutavad kaleidoskoopi mitte ainult lapsed, vaid ka arstid, kunstnikud, muusikud ja heliloojad, programmeerijad ... (vt lisa B). Meil on arvutis isegi programm Kaleidoscope – pildid muutuvad arvutihiire liikumisest.

Vanemate abiga valmistasin olemasolevatest materjalidest kolm kaleidoskoopi. Igal minu kaleidoskoobil on oma omadused. Väga huvitav oli neid "esile" välja mõelda.

Täitsin ülesanded ja kinnitasin oma hüpoteesi: kaleidoskoobi saab ise teha.

Mulle tundub, et projekt pakub huvi erinevatele haridus- ja arendusasutustele. See ühendab meelelahutuse ja teostamise lihtsuse teoreetilise alusega. See aitab lapsi loodusteaduste õppimise vastu huvitada.

Projekt ei nõua selle elluviimiseks suuri kulutusi, samuti elluviimiseks eritingimusi. Seda saab teha koolis või kodus. Seda saavad õpilased teha iseseisvalt, omandades teadmisi kirjandusest, Internetist, konsulteerides füüsika, matemaatika, informaatika õpetajatega.

Teadusnõustaja: õpetaja MOU

« Novoorlovskaja keskmine

üldhariduslik kool"

Bolshukhina N.V

Novoorlovsk

Sissejuhatus…………………………………………………………………..3

Teoreetiline osa ……………………………………………………..5

Praktiline osa………………………………………………………6

Uurimistulemused ja järeldused………………………………….7

Kirjandus…………………………………………………………………8

Taotlus……………………………………………………………… 9

Sissejuhatus

Asjakohasus:

Sel suvel ostis mu venna ema kaleidoskoobi. Olen selle mänguasjaga tuttav. Mulle meenus, et vaatan seda ja näen mustreid.. Aga seekord vaadates oli kõik teisiti. Ma ei suutnud silmi pöörata neilt ainulaadsetelt mustritelt, värvidelt, erksatelt värvidelt. Kuidas väikses torus sellised imed välja tulevad? Ma ei maganud terve öö, olin mures ühe asja pärast – kaleidoskoobi pärast. Mis see on? Kuidas see on korraldatud? Kas seda imet on võimalik ise teha.

Õppeobjekt: Kaleidoskoop

Õppeaine: kaleidoskoobi seade

Uuringu eesmärgid:

1. Uurida kaleidoskoobi ajalugu.

2. Uurige, milliseid füüsikalisi nähtusi kasutatakse kaleidoskoobides.

3. Tee kaleidoskoop.

Sihtmärk: Siit saate teada, kuidas kaleidoskoop töötab.

Hüpotees: Kas kaleidoskoopi saab ise teha.

Meetodid:

1. Otsing: Tööks materjali kogumine Internetis kirjandusandmeid sirvides.

2. Praktiline töö: Kaleidoskoobi koostamine.

3. Analüüs: Järelduste sõnastamine vaatlustulemuste põhjal.

Kaleidoskoobi loomise ajalugu.

Kaleidoskoop sai oma nime kreeka keelest (kalos) – ilus, (eidos) – vaade ja (skopeo) – vaatan, jälgin. Ja Venemaal nimetati kaleidoskoopi toruks, mis "näitas kauneid vaateid".

Venemaal ilmus kaleidoskoop 18. sajandi lõpus ja leiutas e suurepärane Vene teadlane, kes imetles klaasi ilu ja uuris selle erinevaid kasutusviise.

Tema kolme kaleidoskoopi hoitakse praegu Ermitaažis. Kahjuks ei patenteeritud Lomonossovi leiutist, kuna patendiseadus võeti Venemaal vastu alles 1812. aastal.
Arvatakse, et leiutati kaleidoskoop Inglise füüsik David Brewster.

1816. aastal patenteeris ta oma kaleidoskoobi. Valguse polarisatsioonikatsete käigus märkas Brewster, et peeglitega torusse pandud klaasitükid loovad peeglites peegeldudes imelisi sümmeetrilisi mustreid.

Kaleidoskoopide tüübid

Insener K. Petkunase kaleidoskoop .

Selles ei loo mustreid mitte ainult läbipaistvad klaasitükid, vaid ka väikesed rõngad, ketid jne. Toru ots kaeti läbipaistva pleksiklaasiga ning selle ots suleti vahetatava läbipaistmatu kattega.

Õli kaleidoskoop.

Kaleidoskoop on täidetud õlise vedelikuga, milles ujuvad väikesed mitmevärvilised kristallid. Sellises kaleidoskoobis olevad pildid muutuvad sujuvalt.
Pneumaatiline kaleidoskoop .

Pneumaatilise kaleidoskoobi sees on tavapärase värvilise klaasi asemel mitmevärvilised suled. Kaleidoskoobi külge on kinnitatud "pirn", mille abil pumbatakse kaleidoskoobi õhku.

Suled pöörlevad juhuslikult, luues suurepärase pildi.

Taleidoskoop.

Taleidoskoobis on klaasi asemel lääts ja läbi selle saab vaadata ümbritsevaid objekte.

Nende objektide kujutised peegelduvad korduvalt peeglites ja saadakse hämmastavaid pilte reaalsest maailmast.

Paraskoop.
Paraskoop annab kolmemõõtmelise pildi.

Kaleidoskoobi muutmine taleidoskoobiga.
Sel juhul moodustub muster ümbritseva maailma peegeldavatest objektidest ja samal ajal kaleidoskoobi sisse suletud klaasitükkidest.

Teoreetiline osa

Olles uurinud kaleidoskoopide loomise ajalugu, sain teada, et mänguasjade loomisel kasutati peegleid. Õpetaja soovitas mul klaasi võtta, alguses ma ei uskunud, aga kui nad kaleidoskoobi tegid, siis selgus. Seda seletatakse asjaoluga, et klaas, nagu peegel, peegeldab valguskiiri. Siis võtsid nad muud pinnad: orgaaniline klaas, metall. Pilt ei töötanud. Õpetaja selgitas mulle: selleks, et oleks peegeldus, peab pind olema väga sile, siis on peegeldus näha, sest kiired on suunatud ühes suunas. Kui pinnad on karedad, siis valgus hajub.

Joonise tegemiseks võtsin koos õpetajaga mitte ainult ühe klaasplaadi, vaid kolm. Need plaadid ühendati prismaks, nii et seal oli mitu ekraani. Tegime katse, kui kahe plaadi vaheline nurk on 90º (vt näidis nr 1), siis tuleb kolm pilti, kui nurk on 72º (vt näide nr 2), siis on neli pilti. , ja kui kahe plaadi vaheline nurk on 60º (vt näit. nr 3), siis on viis pilti. Seetõttu ühendasime plaadid 60º nurga all. Selle ühendusega on mustrid ilusamad. Mustri saamiseks võtsid nad varem värvilisi klaase, kuid nüüd kasutavad nad läbipaistvat plastikut, helmeid, helmeid, nööpe.

Ühel saadud kaleidoskoobil on läbipaistev klaas, nii et sellesse vaadates ei näe me mitte ainult mustrit, vaid ka kõike, mis meid ümbritseb.

Praktiline osa

Kuidas tehti kaleidoskoopi? Isa lõikas mulle klaasist kolm 5x12 taldrikut. Kinnitasin need plaadid kleeplindiga prismasse. Seejärel tegi ta papist sellise läbimõõduga toru, et prisma mahub sinna tihedalt sisse. Siis võtsin väikesed taldrikud 3x3 ja. Ja kui õpetaja mulle ütles, et teeme nendest klaasruutudest kääride ja vee abil ümmargused taldrikud, siis olin väga üllatunud ega uskunud seda. Aga kui panime taldriku vette ja hakkasime kääridega nurki lõikama, sain ümmarguse plaadi. Ma arvan, et vesi muudab klaasi tugevamaks, mitte rabedaks. Ühe kaleidoskoobi jaoks on vaja kolme sellist plaati. Ühele ümarale klaasile liimiti tumedast paberist ring, millel oli silma jaoks ümmargune auk, ja pisteti see toru otsa. Teise otsa pandi läbipaistev ümmargune klaas ja siis valati värviline klaas, helmed, plastikutükid, lihtsalt helmed. Sulgeme selle läbipaistmatu (matt) klaasiga, mitte liiga tihedalt vajutades, nii et toru keeramisel valgub klaas maha. Lõika ülejäänud toru ära. Toru mähime kinkepaberiga. Kaleidoskoop on valmis.

Kaleidoskoobi valmistamise tehnoloogia.

1. Materjalid ja tarvikud.

Kaks pestud klaasist fototaldrikut suurusega 9x12 cm: mitmevärviline klaas; läbipaistmatu paksu paberileht ja kartongileht mõõtmetega 20x15 cm; tükk pehmet paberit ja musta paberit, kumbki suurus 4x4 cm; smirgelpulber, liim, kleepkrohv; klaasilõikur, joonlaud, käärid, nuga.

2. Tootmistellimus.

1. Lõika klaasplaadist välja kolm 3x12 cm riba.

2. Kleepige need paksu paberilehele, üksteisega paralleelselt tühikutega, mis võimaldavad painutada lehte kolmnurkseks prismaks.

3. Kinnitage prisma liimi või kleeplintidega.

4. Tehke sellise läbimõõduga papptoru, et prisma tihedalt selle sisse mahuks, ja tugevdage prismat torus.

5. Valmistage ette väike mitmevärviline klaas.

6. Lõika klaasilõikuriga teisest klaasplaadist üks 3,5 x 12 cm riba ja lõika sellest kolm ruudukujulist plaati suurusega 3,5 x 3,5 cm.

7. Lõika iga ruudukujulise plaadi nurgad kääridega vees 20-25 cm sügavuselt, ümardades ja mitte muretsedes lõike põhjalikkuse pärast, vaid püüdes saada ümaraid plaate.

8. Kleepige ühele ümarale klaasile mustast paberist ring, millel on silma jaoks ümmargune auk ja sisestage klaas toru otsa.

9. Kleebi siidipaberiga teine ​​ümmargune klaas või tee see matiks veega niisutatud ja ülejäänud klaasplaadiga ümmarguse klaasi pinnale hõõrutud smirgelpulbriga.

10. Toru teise otsa asetage läbipaistev ümmargune klaas, asetage sellele mitmevärvilised klaasid ja katke need mattklaasi või pehme paberiga klaasiga; tugevdada klaasi nii, et kui toru pöörata ümber pikitelje, valatakse klaasitükid vabalt ümarate klaaside vahele. Kaleidoskoop on valmis.

3. Kaleidoskoobiga töötamine

1. Süütage mattklaas. Vaadake musta paberi auku ja pöörake kaleidoskoopi aeglaselt ümber oma telje. Iga väiksemgi kaleidoskoobi pööre paneb liikuma mitmevärvilised ja erineva kujuga klaasitükid ning teie silme ette kerkivad üha unikaalsemad mustrid.

2. Parandage oma kaleidoskoopi. Pöörake kumer lääts ja sisestage see silmaauku ning märkake läbipaistva klaasiga mattklaasi.

3. Suunates sellele klaasile võimsa valgusvihu nii, et valgus läbib värvilist klaasi ja objektiivi, saate ekraanile suurendada kaleidoskoopilisi pilte, mida saab pildistada.

Uurimistulemuste järeldused:

Avastasin enda jaoks: peegeldavad mitte ainult peeglid, vaid ka klaas, 60º seinte vahelise nurgaga on viiekordne ekraan, klaasi saab vees kääridega lõigata, kaleidoskoobi saate ise teha.
Ma annan oma kaleidoskoobi õetütrele.

Kaleidoskoop vallutas kogu Euroopa, Inglismaa ja Ameerika. See oli esimene optiline seade, mis laborite seinte vahelt välja tuli, rahvasse armus ja äriliselt edukaks osutus. Just kaleidoskoop avas tee ülejäänud optilistele mänguasjadele, mis omakorda viis järgmised põlvkonnad animatsiooni ja kino leiutamiseni. Ilma kaleidoskoobi ja muude optiliste mänguasjadeta poleks pildid võib-olla kunagi ellu ärkanud ja meie elutubades oleks rippunud suureformaadilised lamedad lõuendid, mis näitavad alati sama pilti.

Kirjandus:

1. Kaleidoskoop, optiline seade // Brockhausi ja Efroni entsüklopeediline sõnaraamat: 86 köites (82 köidet ja 4 lisaköidet) - Peterburi, 1890-1907.

2. Gluck I. Ja seda kõike teevad peeglid. M., 1970. S. 37-39.

3. Ivanov B. Noore meistri entsüklopeedia. M., 1964. S. 87-88.

4. Tarasovi koolipoiss. M., 1968. S. 39-42.

5. Perõškin A. V. Füüsika valikkursus. toim. "valgustus" 1980 lk 35-36, lk. 130-131.

Töö tekst on paigutatud ilma kujutiste ja valemiteta.
Töö täisversioon on PDF-vormingus saadaval vahekaardil "Tööfailid".

Mul on noorem vend. Mõtlesin tükk aega, et võiksin talle midagi toredat teha. Lõpuks otsustasin ma sellise lihtsa ja samas vaimustava asjaga nagu kaleidoskoop.

Kaleidoskoop ei ole ainult laste mänguasi, seda kasutatakse ka disainerite töös kangaste, tapeetide ja vaipade kudumiseks uute kujunduste loomiseks.

Arstid märgivad kaleidoskoobi võimsat psühhoterapeutilist toimet. See soodustab sügavat lõdvestust, stimuleerib ajus otsustusvõimet, mälu ja tähelepanu.

Kuid kõiki huvitab järgmine küsimus: "Kuidas teha kaleidoskoopi?".

See on mis valitud teema asjakohasus.

Töö eesmärk: meisterdage saadaolevatest materjalidest kaleidoskoop.

Tööülesanded: uurida ja analüüsida kirjandust, uurida kaleidoskoobi tööpõhimõtet, tutvuda kaleidoskoobi seadmega, uurida piltide arvu sõltuvust lamepeeglite vahelisest nurgast, valmistada materjale ja teha kaleidoskoobi.

Uurimistöö hüpotees: mida väiksem on tasapinnaliste peeglite vaheline nurk, seda rohkem pilte neis peeglites on.

Objekt: kaks lamedat peeglit.

Üksus: valguse peegeldus.

Peamised tulemused: koostati "Toote valmistamise tehnoloogiline kaart", tehti kaleidoskoop.

Peatükk 1. Mis on kaleidoskoop

1.1 Natuke ajalugu

Kaleidoskoobi leiutas Sir David Brewster 1816. aastal ja patenteeriti järgmisel 1817. aastal. Seade kasutab kombineeritud kallutatud peeglite pildistamisfunktsioone. Sõltuvalt peeglite arvust ja nendevahelisest nurgast moodustab kaleidoskoop mitu sümmeetrilist mustrit.

Alates selle loomisest on kaleidoskoopi positsioneeritud peamiselt mänguasjana, kuid see on leidnud ka praktilisi rakendusi.

1.2 Seade ja tööpõhimõte

Kaleidoskoop - See on optiline seade, mis põhineb valguse peegeldumisel lamepeeglitelt, mis moodustavad nende vahel nurga (joonis 1).

Joonis 1 – langemisnurk võrdub peegeldusnurgaga

Lihtne kaleidoskoop koosneb kahest õhukesest kiilukujulisest peegliribast, mis on kinnitatud ühisele servale, või ühest peeglialumiiniumilehest, mis on painutatud 45 või 60 kraadise nurga all. Peeglid asetatakse torusse, mille ühes otsas on vaateaas. Teises otsas on tasane kamber, mida saab pöörata.

Kamber on valmistatud kahest klaaskettast, alumine ketas toimib hajutava ekraanina. Kambrisse asetatakse värvilise klaasi tükid või helmed. Pööramisel või raputamisel langevad kambri sees olevad tükid erinevatesse asenditesse ja valgustatakse loomuliku või kunstliku valgusega läbi hajutiekraani. Sel juhul on võimalik kuus kuni kaheksa erinevat sümmeetrilist kujutist. Kombinatsioonide ja mustrite arv on peaaegu lõputu (joonis 2).

Joonis 2 – kaameraseade

1.3 Kaleidoskoopide sordid

Kaleidoskoope on viis erinevat tüüpi:

1. Kamberkaleidoskoobil on suletud õõnsus, kus on vabalt langevad värvilised kivid, klaasitükid, helmed või muud esemed (joonis 3).

Joonis 3 – kambrikaleidoskoop

2. Vedelkaleidoskoobis täidetakse kamber reeglina glütseriiniga, milles kaalutakse klaasitükke ja muid asju (joonis 4).

Joonis 4 - Vedelik kaleidoskoop

3. Rattakaleidoskoop on varustatud ühe või mitme rattaga vaatetoru otsas. Ratastes on klaasitükid, poolläbipaistvad kivid nagu ahhaat, pressitud lilled, helmed, kalliskivid või muud esemed. Rattakaleidoskoobi mustri muutmiseks peate lihtsalt ratast keerama (joonis 5).

Joonis 5 – Rattakaleidoskoop

4. Kaamera sisu võib muutuda ning võimalik on katsetada oma värvide ja objektidega.

Joonis 6 – Korduvkasutatav kaleidoskoop eemaldatava kaameraga

5. Teleidoskoobis kasutatakse peegleid ja läätsi nii, et kõik vaadatud pildid korrutatakse vaid mitmekordselt.

Joonis 7 - Teleidoskoop

2. peatükk

2.1. Toote kirjeldus ja joonis

Võetakse paksust papist toru, sellesse asetatakse 60 ° nurga all 3 peegelplaati, nende vahele asetatakse värvilised klaasid ja kaleidoskoop suletakse läbipaistvate korkidega. (Joonis 8) .

Joonis 8- Joonis

2.3 Tehnoloogiline kaart kaleidoskoobi valmistamiseks

Oleme välja töötanud kaleidoskoobi valmistamise tehnoloogilise kaardi, mis on toodud tabelis 1.

Tabel 1 – Tehnoloogiline kaart

Siin on mustrid, mille saime (joonis 8):

Joonis 8 – Mustrid

Järeldus

Põneva, kunagi kordumatu vaatemängu nautimiseks võite mitte ainult osta kaleidoskoobi, vaid ka ise selle valmistada! Paljud meist on väga uudishimulikud – kõik on huvitav, tahad kõike puudutada, uurida objekti omadusi ja tööpõhimõtet. Teadmised tulevad meieni silmade ja kõrvade kaudu. Aga ma tõestasin, et teadmised tulevad käte kaudu! Kinnitust leidis iidne rahvatarkus: “Ütle mulle - ja ma unustan, näita mulle - ja ma mäletan, las ma teen seda ja ma õpin.

Palju sajandeid tagasi nimetati sümmeetriliste kaunite piltide saamiseks seadet kaleidoskoobiks. Nüüd pole mulle saladus, et see saadakse peeglite abil. Uurisin ja analüüsisin kirjandust, leidsin palju infot teemadel "Kaleidoskoobid", "Peeglid" ja uurisin kaleidoskoobi tööpõhimõtet, tutvusin kaleidoskoobi seadmega. Seejärel valmistasin materjalid ette ja tegin kaleidoskoobi. Juhataja abiga koostati "Toote valmistamise tehnoloogiline kaart".

Minu tööd saab kasutada lisamaterjalina füüsika rubriigi "Optika" õppimisel.

Kaleidoskoop on minu jaoks muutunud uudishimulikuks ja käsitööna valminud uhkuseks! Ma teen selle ebatavalise kingituse oma vennale uueks aastaks ja ma arvan, et ta on väga üllatunud. Olen seda huvitavat seadet juba enda peal proovinud, soovitan ka teil seda teha, sest kaleidoskoopi pole väga keeruline luua ja praktikas nii huvitav!

Kasutatud allikate ja kirjanduse loetelu

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. Tarasov B.V. Kodused koolilapsed. - M.: Haridus, 1977. - S. 39-42.4. Rabiza F. Tabamatute mustrite kogu. Suur kaleidoskoop // Teadus ja elu. - 1999. - nr 11. - Juurdepääsurežiim: http://www.nkj.ru/archive/articles/9935/

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

Kaleidoskoop tekkis palju aastaid varem kui teleskoop. Kuigi nende olemus on sama. Kaleidoskoop on ka optiline seade toru kujul, mis sisaldab kolme nurga all volditud pikisuunalist peegelklaasi. Pikitelje toru pööramisel peegelduvad peeglite vahel asuvad värvilised elemendid (värvilised klaasikillud) ja loovad muutuvaid sümmeetrilisi mustreid.

Dahli seletavas sõnaraamatus nimetatakse kaleidoskoopi "mustriks". Ja siis kirjeldatakse selle seadet: "see on kahe kiilpeegliga toru, kus värvilist klaasi peegeldab mustriga täht, muutuv, mis tahes toru liikumise või pöördega."

Kaleidoskoop põhineb valguse peegeldumisel tasapinnalistelt peeglitelt, mis moodustavad nende vahel nurga.

Kaleidoskoobi silindrilise toru sees, paralleelselt selle teljega, on peegelplaadid, mis on vastamisi peegelpindadega.

Kaleidoskoobi sees võib seista 2-3 peeglist 4 või enamani. Peeglite erinev vastastikune paigutus võimaldab saada ühest objektist erineva arvu dubleeritud kujutisi: peeglite vahelise nurga all 45° - 8 kujutist, 60° - 6 kujutist, 90° - 4 kujutist

Toru sisse asetatakse peeglite vahele vähemalt paar värvilist klaasi.
Soovitav on, et esemed, millega kaleidoskoopi mustrite loomiseks täidetakse, oleksid erineva suuruse ja kaaluga. Lisakomponentidena kasutatakse lisaks klaasile metalli, plastikut, helmeid, kive, pärlmutrit, sulgi jne.. Toru üks ots on suletud. mattklaas, ja teises otsas suletakse läbipaistva klaasiga väikese läbimõõduga auk.

Pöörates seadet mattklaasiga valguse poole, näete läbi sümmeetriliselt paikneva läbipaistva klaasi, ilusad värvimustrid, mille kuju muutub kaleidoskoobi pöörlemisel.

Kaleidoskoobi mustrid ei kordu peaaegu kunagi. Nagu on öeldud kuulsas raamatus Ya.I. Perelman, kui teil on 20 klaasitükiga kaleidoskoop ja keerate seda 10 korda minutis, siis vajate 500 000 miljonit aastat et näha kõiki mustreid.

Hiljem soovitasid leiutajad projitseerida kaleidoskoobi mustreid suurel ekraanil projektorite kasutamine.

Kas sa teadsid?

mis on anortoskoop?

Anortoskoop – optiline seade, mis näitab erilist anamorfoosi, leiutas 1828. aastal Belgia füüsik Joseph Plateau.

Anamorfoosid on objektide moonutatud kujutised, mis on joonistatud nii, et teatud kohast või optilise seadme abil vaadates tunduvad need õiged ja mitte kõverad.

Anortoskoop koosnes kahest paralleelsest kettast: esimene oli läbipaistmatu, ette asetatud ja piludega aukudega ning teine ​​läbipaistev, taha asetatud, millele oli peale kantud mingi moonutatud muster. Kettad viidi pöörlema ​​ümber sama telje, kuid vastassuundades ja erineva kiirusega. Läbipaistvat ketast valgustas selle taha asetatud küünal. Ketaste kiirel pöörlemisel (üle 7 korra sekundis) oli läbi esiketta pilude näha juba moonutamata, s.t. õige joonis.