Нека направим калейдоскоп

Всички са запознати с тази непретенциозна играчка, която въпреки това предизвиква възхищение от очарователната игра на ярки цветове на уникално променящи се геометрични форми, които сякаш са съставени от искрящи скъпоценни камъни.

Интересна е историята на появата на тази оптична играчка. Калейдоскопът се появява за първи път през 1803г. Изобретен е от Д. Брустър (1781-1868), шотландски физик, чуждестранен член на Петербургската академия на науките. Притежава и откритието на многоцветни светлини, на които се възхищаваме по време на празнични фойерверки и фойерверки. Именно той откри, че селенът оцветява пламъка на огъня в синьо, натрий - жълто, калий - виолетово, стронций - червено и др. Д. Брюстър, освен това, прави и други открития в оптиката, но му носи най-голямата слава през целия живот именно за изобретението на калейдоскопа.

Преди няколко години можете да го купите в магазините за детски играчки. В момента практически няма. На прозорците - доминацията на чуждестранни стоки, опасността от които за здравето на децата периодично ни се съобщава от медиите.

Но ако има калейдоскоп от промишлено производство, тогава най-често шарките в него са съставени от същите бледоцветни пластмасови кръгове или шестоъгълници. Монотонността на такива снимки бързо става скучна и калейдоскопът се оказва в сметището на други скучни неща.

Отдавна е забелязано, че играчка, направена у дома със собствени ръце, се оценява от децата много по-високо от закупеното.

За направата на калейдоскоп не са необходими скъпи или оскъдни материали. Всичко се прави от импровизирани средства, буквално от така наречените битови отпадъци. Ще се използват стари вестници, остатъци от стъкло, фрагменти от счупени стъклария с различни цветове.

Основата на калейдоскопа е тръба с диаметър 40-50 mm, дължина 260 mm.

Залепваме го върху подходящ дорник (например точилка), направен от няколко слоя вестникарска хартия, покрити с лепило. Като лепило можете да вземете PVA, костна дограма, казеин, зает, нишестена паста и др. За да се изсуши изсушената тръба по-лесно от дорника, не е необходимо първите един или два слоя хартия да бъдат покрити с лепило. 6-8 слоя хартия са достатъчни, за да се получи солидна тръба.

Фигура: 1. Метод за рязане на кръгло стъкло:, 1 - парче стъкло на прозореца; 2 - шаблон; 3 - рискове, направени от стъклорезачка; 4 - парчета електрическа лента

За отразяващи равнини е по-добре да използвате подстригвания от тънък огледален лист, но обикновеното стъкло на прозореца също е добре. Ъглите на падане и отражение на светлинните лъчи в калейдоскопа са доста големи, 80-82 °. При тези ъгли коефициентът на отражение на светлината от стъклото е равен на 45-50%, което е напълно достатъчно за получаване на ярка картина. Огледалото ще даде по-ярко изображение.

Изрежете три ленти от огледало или стъкло. Ширината на лентите зависи от вътрешния диаметър на произведената тръба. Изчисляваме го по формулата:

Тук A е необходимата ширина на лентата, C е дебелината на стъклото, D е вътрешният диаметър на тръбата. Дължина на лентата B = 245 - 250 mm. Защо да изберете тази дължина, да кажем по-долу.

Например нашата тръба има D = 40 mm, стъкло с дебелина C - 2,6 mm. Замествайки стойностите във формулата, получаваме:

Рязането на стъкло с такава прецизност е трудно и ненужно. Просто отрежете малко повече от 32 мм. Поставянето на очила в тръбата е показано на фиг. 2. Ако очилата влизат твърде свободно, запълнете пространството между очилата и тръбата с уплътнител (памучна вата, пяна).

Също така се нуждаем от три кръгли стъкла с такъв диаметър, че да се поберат в тръбата. При липса на умения е трудно да изрежете стъклени халби. По-добре е да направите това: първо изрязваме кръг-шаблон с диаметър 2 мм по-малък от вътрешния диаметър на тръбата от лист алуминий или друг метал с дебелина 1 мм. Залепете парче електрическа лента от едната страна, така че шаблонът да не се плъзга по стъклото. След като поставихме шаблона върху стъклото, рисуваме рисковете със стъклорезачка, както е показано на фиг. 1. След като сте счупили излишното стъкло, шлайфайте остри ръбове върху шкурка или абразивна лента, не забравяйте да го намокрите с вода, за да предотвратите летенето на малки фрагменти стъкло.

Фигура: 2. Поставяне на очила в тръбата на калейдоскопа: 1 - картонен кръг; 2 - тръба; 3 - ленти от огледало или стъкло; 4, 5, 8 - кръгло стъкло; 6 - дистанционен пръстен от картон; 7 - фрагменти от цветно стъкло; 9 - пръстен от картон; 10 - уплътнител

И накрая, имаме нужда от малки (3-5 мм) стъклени фрагменти с различни цветове. Колкото повече цветове, толкова по-цветни ще бъдат наблюдаваните модели. Разбира се, не държим счупени съдове у дома. Изпратете децата навън, те с удоволствие ще съберат чаша за вас. Очилата с яркочервен цвят обикновено са по-трудни за получаване. (Просто не изпращайте смачкани светофари!)

Можете да съберете калейдоскоп. Последователност на сглобяване (фиг. 2):

1. Поставете три стъклени ленти 3 в тръба 2.

2. Поставяме кръгла чаша 4 от един от краищата.

3. След като намажете с лепило обиколката на картонен диск 1 с отвор за окуляр 010 mm, поставете го върху стъклото 4.

4. Поставяйки тръбата с главата надолу, притиснете стъкло 3 към стъкло 4, като внимавате да не го изстискате от тръбата.

5. Нанесете стъкло 5.

6. Поставете дистанционна лента от картон с широчина 6, 8-10 mm, навита на пръстен. Възможно е с лепило, възможно е и без него,

7. Изсипете стъклени парчета 7 на около 2/3 от обема на кухината между стъкла 5 и 8. Фрагментите трябва да се търкалят свободно, когато калейдоскопът се завърти.

8. Поставете стъклото 8. Това стъкло може да се направи матирано.

9. Залепете картонения пръстен 9.

10. За атрактивен външен вид покрийте цялата епруветка с красива хартия. В краищата тази хартия може да се увие с лепило вътре.

Калейдоскопът е готов. Сигурен съм, че ще зарадва не само децата.

Сега за дължината на калейдоскопа. Можете дори да намерите такива играчки в магазини с много по-малка дължина - 100 - 150 мм. И е по-лесно да си направите сами. Но! Къде гледа Министерството на здравеопазването?! Всички знаят (само някои са забравили), че разстоянието на нормалното зрение на човек е 250 мм. Следователно всички съкратени калейдоскопи ще допринесат за развитието на късогледство.

1. Вигодски М. Я. Наръчник по елементарна математика, Москва, Висше училище, 1995 г.

2. Булат В.Л. Оптични явления в природата. - М., Образование, 1974.