万花筒里的神奇世界
2024-05-06重庆市育才中学校张露李建
◎重庆市育才中学校 张露 李建
小小的万花筒里,有着神奇的世界,一个个漂亮的图案排列规则有序。不停地转动万花筒,我们还可以看到不断变换的图案,可有意思了。
万花筒里的神奇世界是如何形成的?我们一起动手制作一个万花筒吧,来发现其中的奥秘!
一、设计原理
万花筒是基于平面镜成像原理制作的,它通过光的反射而产生影像。
我们用两面镜子进行实验,随着镜子的夹角变小,镜子中影像的数目增多。如图1所示。
图1 用两面镜子进行成像规律实验
图2 制作材料与工具
图3 三面镜子组成的三面镜
图4 万花筒的镜筒
图5 彩珠盒子
图6 万花筒的花筒
图7 三面镜子的万花筒
图8 万花筒中五彩斑斓的图案
万花筒一般由三面镜子组成一个三面镜,在镜筒的一端放上一些彩珠,经过三面镜的反射,形成对称的彩色图案,人眼从镜筒的另一端看过去,可以看到一朵朵盛开的花。
二、材料与工具
透明塑料纸、透明胶、双面胶、笔、剪刀、刻刀、三面亚克力镜子、卡纸、瓦楞纸、彩珠若干。
三、制作过程
1.制作镜筒
把三面镜子平行放置在桌子上,将透明胶贴在镜子背面。把三面镜子合拢,形成一个三面镜。
在三面镜的三条棱上贴上双面胶。再按照三面镜的尺寸裁剪卡纸,用裁剪后的卡纸将三面镜裹成圆筒,再用三面镜棱上的双面胶固定卡纸。这样万花筒的镜筒就做好了。
2.制作花筒
先将瓦楞纸包裹在万花筒镜筒外面,确定合适的花筒筒径,剪去瓦楞纸多余部分后粘贴固定。再在裁剪好的瓦楞纸上剪下一条约2厘米宽的长条,将长条卷成比花筒筒径稍小的圆环,然后用双面胶粘贴固定。
将透明塑料纸剪出跟圆环差不多大的两个圆。用双面胶将其中一个透明塑料纸圆粘贴在圆环的一面,将彩珠放入这无盖的盒子里。然后将另一个透明塑料纸圆粘贴在圆环的另一面,形成一个封闭的盒子。
在瓦楞纸筒光滑的一面贴上双面胶,将彩珠盒子嵌入其中。万花筒的花筒就做好了。
3.组装镜筒和花筒
将卡纸裁剪出比万花筒镜筒筒径稍大的圆片,用刻刀在圆片中间刻出一个较小的圆孔,用双面胶把这个带孔的圆片贴在镜筒的一端,这一端作为观察端。将镜筒的另一端小心地插入花筒中。
一只手拿住镜筒,另一只手轻轻转动花筒,就能看到五彩斑斓的图案。
更多体验
万花筒中镜子的数目不同,镜子的夹角也不同。随着万花筒中镜子的夹角变化,影像的数目也发生变化,转动万花筒,影像重叠后形成的图案各不相同。图9是万花筒中不同数目的镜子的成像。
图9 万花筒中不同数目镜子的成像
你喜欢什么样的万花筒呢?赶快动手制作一个自己专属的万花筒吧!