万花筒是怎么做出来的?
万花筒的原理在于光的反射,光被镜子反射形成影像。
苏格兰科学家和发明家大卫·布鲁斯特爵士发明了万花筒。
万花筒是一种光学玩具。只要往管子里看,就会出现一朵美丽的“花”。稍微转动一下,就会出现另一个花的图案。不断转动,图案不断变化,故称“万花筒”。
万花筒的图案是怎么来的?它最初是由玻璃镜子反射的。它是由三面玻璃镜组成的棱镜,然后在一端放置一些各种颜色的玻璃碎片。这些碎片会被三面玻璃镜反射,出现对称的图案,看起来像盛开的花朵。
万花筒的原理在于光的反射,镜子利用光的反射来成像。这个成像原理在中国古代已经被古人掌握了。古书《庄子》中有一句话,静水为镜。据说真正的万花筒玩具是由英国物理学家大卫·布尔萨在1816年发明的,而这种玩具在我国由来已久,并且不断创新,产生了许多新的万花筒。
万花筒是利用平面镜的成像原理制作的,通过光的反射产生图像。
1816年,苏格兰物理学家大卫·布鲁斯特爵士发明了万花筒。布鲁斯特主要从事光学和光谱研究。他小时候非常喜欢光学实验,大半辈子都在自己喜欢的光学上度过。有一次,他在用很多面镜子研究光的性质时,多次看到几面相对放置的镜子反射出来的景象,于是在镜子形成的空腔里放了一些花纸。结果他看到了一些对称的图案,每次花纸的位置改变,图案都会发生变化。
为了使图案不断变化,他把三面有角度的镜子放在一个圆筒里,然后在圆筒末端的两层玻璃之间贴上贴花。随着三角镜中镜子角度的变化,图像的数量也发生变化;图像重叠形成各种图案,不断转动万花筒就能看到变化的图案。就这样,他做了一个万花筒,轻轻转动就能看到不同的图案。万花筒一夜之间获得了意想不到的成功。这个一招就能出奇妙图案的小东西,在当时也算是“电视机”了。更有意思的是,一旦某个图案消失,需要几个世纪才能产生同样的组合,所以每一刻都值得欣赏,每一秒都值得珍惜!
万花筒的发明被列为重大科学发明,载入史册。博物馆里还有一些制作精美的万花筒。因为万花筒不仅是一件精美的艺术品,也是一件可以培养思考和观察能力的益智玩具,深受儿童和成人的喜爱,在人们手中不断翻新。例如,有人将30-40个类似教堂尖顶的玻璃瓶放在万花筒中,装满油,浸泡在玻璃颗粒、细珊瑚片、贝壳和沙子中。当这些密封的小玻璃瓶移动时,瓶子里的闪闪发光的颗粒会上升和下降。
除了这些东西,我们还放入紧密的细丝、马鬃和各种螺旋和弯曲的小东西。这样,使万花筒转动,仿佛在欣赏一场精彩的芭蕾舞表演。
万花筒诞生于19世纪的苏格兰,是一位研究光学的物理学家发明的。两三年后,几乎同时传到了中国和日本。19世纪初,中国的很多玩具进入日本,包括万花筒。当时作为一种利用光学的游戏,新鲜有趣,万花筒成为糖果店吸引小朋友的招牌玩具。同时,由于万花筒典型地反映了镜子的反射,因此被学校作为教材引用,广为流传。到目前为止,可以说中日两国都经历了相同的历史进程。直到上世纪80年代,万花筒在美国才从玩具升华为艺术品。在日本,万花筒作为一种艺术作品也从90年代开始尝试。迄今为止,万花筒艺术家们已经手工制作了许多精致生动的万花筒。在这种社会背景下,万花筒收藏者、万花筒制作艺术家和万花筒商店的老板聚集在一起,成立了1996日本万华镜子俱乐部。俱乐部组织了万花筒展览,并开设了传授万花筒手工制作方法等活动。2000年底,一场充满欢乐生动的创意、富有创意、感人至深的美轮美奂的万花筒公募展成功举办。日本万华镜奖展是全球唯一以万花筒为展品的公开招聘展。
19世纪,英国人发明的万花筒进入中国。由于当时制作材料和工艺的限制,万花筒只能作为清代达官贵人的私人房间收藏。随着封建王朝闭关锁国政策的打破和中国民族工业的发展,万花筒的成本逐渐变低。昔日王谢堂前燕飞入寻常百姓家。
19世纪中叶,万花筒已经成为北京胡同地摊上常见的、随手可得的玩具。弹球、踢毽子、跳房子、推铁环,当然还有奇妙的万花筒,勾勒出多少孩子拥有一个简单快乐的童年。在孩子们眼里,万花筒里的“花”就像朱良化身的蝴蝶,武则天眼里的牡丹,百花仙子。一种“花”走了,几十年都很难再出现。早期的万花筒里,里面的花是裁成碎片的彩纸,透明度很差。后来有人尝试用更透明的彩色碎玻璃。随着时间的推移,万花筒里的“花”变成了彩色的塑料片和光滑的玻璃珠,用来反射的三块玻璃也换成了三面镜子。岁月变迁,制作万花筒的材料也变了,但唯一不变的是孩子们对万花筒中神奇世界的热情。
人们喜欢看万花筒,更喜欢手工制作万花筒。在北京东岳庙民间运动会上,有一个长约90厘米,直径10厘米的万花筒,是业余爱好者用废纸筒制作的。北京民俗博物馆还收藏了一个长132 cm,直径25 cm的大型万花筒,由北京玩具协会常务理事、万花筒爱好者李红宽先生制作。