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玩具DIY:万花筒制作方法  

2010-08-06 19:37:07|  分类: 手工制作 |  标签: |举报 |字号 订阅

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被列入科学重大发明的万花筒

万花筒利用平面镜的成像原理制作,通过光的折射而产生影像。
  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,他在童年时代就十分喜欢光学实验,一生中的大部分时间都用在了他所喜爱的光学上。一次,他在用多面镜子研究光的性质时,看到了几面相对放置的镜子里经过多次反射呈现出来的景象,便放了一些花纸在镜子组成的空腔里,结果,他看到了一些对称的图案,而且每变动一下花纸的位置,图案就会变换一次。
  为了能使图案不断地变换,他将三面成角度的镜子放在一个圆筒里,再将花纸放在筒端的两层玻璃间。随着三角镜中镜子的角度变化,影像的数目也随之变化;影像重叠后形成各种图案,不停地转动万花筒就可以看到不断变换的图案。就这样他制作出了只要轻轻转动就能看到不同图案的万花筒。万花筒在一夜之间便获得了意外的成功。这个一动就能产生美妙图案的小东西,算得上是当时的“电视机”了。一旦某个图案消失了,要转动几个世纪才能出现同样的组合。
  万花筒的发明被列入科学重大发明而载入史册,博物馆里也收藏有一些制作精美的万花筒。由于万花筒既是美仑美奂的艺术作品,又是能培养思维和观察能力的益智玩具,所以深受小孩子和成年人的喜爱,并在人们的手中不断地翻新花样。例如,有人在万花筒里放上30—40个像教堂塔尖一样的玻璃小瓶,里面装上油,在油里浸着玻璃粒、细珊瑚片、贝壳和沙粒。这些密封的小玻璃瓶一动,瓶里那些闪闪发光的微粒就会升降。除了这些东西以外,还放入扎紧的细丝线、马鬃以及各种螺旋形的、弯曲的小东西。这样,使万花筒转动起来,就好像在欣赏一场精彩的芭蕾舞表演。

万花筒的结构与奥秘

  万花筒美妙的奥秘就蕴藏在它设计精妙的镜体结构和流动图案当中。就像万花筒的英语名称一样∶KALEIDOSCOPE,集合了希腊语的KALOS“美丽”、EIDOS“形状”和SCOPE“观看”等美丽的词汇,将它最主要的特点都概括出来。

  “美丽”,当然就是指万花筒里瞬息万变的景色,也是万花筒的“芯”(观赏的标的物),这也是万花筒制作艺术家最下工夫的地方。而且,在创作过程当中,“芯”的选择阶段是最能体会制作万花筒的乐趣的时候。“芯”的素材非常广泛,例如彩色玻璃、宝石、鸟的羽毛、干花等等,凡是能够想到的任何物品,都可以用来作为万花筒的美丽图案。

  据万花筒制作专家的介绍,“芯”的部分有很多类型。比如把两片风车状的轮子组合在一起,通过旋转轮子而形成各种各样的图案,或者在前端装上玻璃球,并旋转它来观赏身边任何一种景物,都能获得一种前所未有的新鲜构图。而在前端部分填充进各种颜色的油的组合,并通过油的流动产生不可思议的图案。

  “形状”,主要是指万花筒的镜体结构,有二镜、三镜、四镜、锥形、旋转等多种结构,让我们看到的景象,不光有圆的甜美、多边形的嬗变,更有烟花般的魅力四射。

  中国的万花筒

    大约一百多年前,由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,万花筒只能作为清王朝达官贵人的私室珍藏。随着封建王朝闭关锁国政策被打破,以及中国民族工业的发展,万花筒的造价也渐渐变得低廉,旧时王谢堂前燕,也飞入了寻常百姓家。

    时光倒退回几十年前,在北京胡同里的小摊上,万花筒已经是常见易得的玩具。弹球、踢毽子、跳房子、推铁环,当然还有奇妙的万花筒,勾画出了多少孩子朴素而快乐的童年。在孩子们的眼中,万花筒里的“花”,就如同梁祝化身的彩蝶、武则天眼中的牡丹、翩翩而来的百花仙子,一种“花”离去,从此几十年难再重现。

    早先的万花筒,里面所看到的花是剪成碎片的彩纸,透明度很差,后来有人尝试使用更透明的彩色碎玻璃。随着时间的推移,万花筒里面的“花”,变成了彩色塑料片、光滑的玻璃珠,反射用的三块玻璃也换成了三块镜子。岁月变迁,制作万花筒的材料变了,但唯一不变的,是孩子们对万花筒中的神奇世界所倾注的热情。

    人们喜欢看万花筒,更喜欢动手制作万花筒。在北京东岳庙民俗运动会上,就曾出现过长约90厘米,直径10厘米,由业余爱好者利用废纸筒制作的万花筒。目前,北京民俗博物馆还收藏着由北京玩具协会常务理事、万花筒爱好者李鸿宽先生制作的,长132厘米,直径25厘米的大型万花筒。

古典光学玩具:万花筒

万花筒里的炫烂风景

万花筒制作方法

用两条长十五厘米左右、宽三厘米的镜子条(可以到玻璃商店去买边角料)。再剪一条和镜子条一样大小的纸板把它的一面涂黑。把两条镜子条和一条纸板按图中的样子组合在一起(纸板涂黑的一面应朝里),用胶布把它们贴好,再用两条橡皮筋把它们捆牢。这就成了一个最简单的万花筒。
  把一些彩色的纸屑、彩色玻璃珠、放在一张白纸上。通过万花筒来观察它们,你会看到许多星状的图案。旋转万花筒,图案就跟着变化。
  如果你没有镜子条,可以用玻璃条来代替,但是你应该把玻璃的一面涂黑或贴上黑纸,涂黑的一面要朝外。不过用镜子条做成的万花筒比玻璃条做的,看起来图案要明亮得多。
  还可以用透明的水晶球或凸透镜等制成望远镜式的万花筒,具体制作步骤如下:

  材料:

  塑料薄镜(或玻璃片)3面、透明玻璃球、硬纸板、彩色包装纸、透明塑料薄膜、小刀

  制作方法:

第一步

  1.3面长宽一样的镜子或玻璃片对在一起(注意:使用玻璃的时候,操作时要注意别划伤手指),用胶带固定住,使之成一个三角空心体。要注意,使镜子的映照面朝向内侧;

第二步

  2.空心体的一头,卡一个玻璃球,也用胶带固定;

第三步

  3.三角体的外面卷上硬纸板,使玻璃球只露出个头;

第四步

  4.另一头空心处粘上透明的塑料薄膜,并挖一个观察洞;

第五步

  5.后在三角体的外层粘上好看的彩色纸,用透明胶带固定住就可以了。

  快举在眼前看看,能看到什么?哇!能看到外面的东西哪!这就是它的神奇之处,一般的万花筒只能看到里面的东西,这个神奇的万花筒还可以看见外面的景色呢!

 

古典光学玩具万花筒的构造

每个人都观看过万花筒。但有多少人知道它们是如何制作的?万花筒是由物理学家大卫·布鲁斯特爵士于1816年发明的。现今市场上有各种各样的万花筒:有的具有彩色玻璃或塑料碎片,它们在末端滚动时,能创造出无数对称的图案;有的在末端除了一块透镜片之外,别的什么也没有,所创造的图案决定于制作此万花筒的目的;有的在末端有一颗石弹;有的现代化的万花筒在末端含有彩色的不混合的液体,可以创造流动的对称图案;一些手工制作的万花筒的售价在100美元以上。

    下图是一个典型的万花筒的分解图。整个万花筒必须能够旋转,使得彩色碎片能滚动并造成不同的图案。创造一个底盖旋转时筒身不动的万花筒,要稍微复杂一些。这需要稍大的筒子,以便于底盖旋转。万花筒的材料有多种多样,取决于小组的寻求和支付条件。筒子可以是一截从家内外找来的卡纸管。为了得到一个终生相伴的万花筒,可以用聚氯乙稀的塑料管。转动的透明镜子片可以是玻璃、透镜、透明塑料或透明醋酸纤维素。三个反射面可以用镜子玻璃,一面涂黑的普通玻璃,或者一面涂黑的透明乙烯基塑料。进入末端小空间内的彩色碎片则可以是几乎所有半透明的东西。在两个垫圈间不要放进多的彩色碎片,如果你们放多了,它们不可能滚动得很好,并且可能挡住过多的亮光。

万花筒分解图

万花筒分解图

工艺万花筒

工艺万花筒小巧精致的日本万花筒作品纯银彩锆万花筒项坠万花筒挂饰

陶姿万花筒一陶瓷万花筒二

万花筒制作艺人李鸿宽

万花筒制作艺人李鸿宽李鸿宽制作的万花筒

李鸿宽参展万花筒作品

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