Детская игрушка "Калейдоскоп"

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БУРЯТИЯ

ЗАИГРАЕВСКОЕ РАЙОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЕМ

МБОУ «ШПАЛОЗАВОДСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА»

III районная научно-практическая конференция «Школа поиска и открытий», посвященная памяти Заслуженного учителя РБ, Почетного работника общего образования РФ

Шиширюхиной Елены Владиславовны

Детская игрушка «Калейдоскоп»

Выполнил: Некипелов Игорь

ученик 6 класса

Научный руководитель: Некипелова И.А.

учитель начальных классов, МБОУ «Шпалозаводская СОШ»

с. Новоильинск

2019

                                                         Содержание                                                    Стр.

Введение……………………………………………………………………………….…..3

§ 1 Из истории создания калейдоскопа……………………………... ………...…… .......4

§ 2 Виды калейдоскопа……………………………………………………………...…….6

§ 3 Принцип действия калейдоскопа……………………………………………...….…..7

§ 4.Технология изготовления калейдоскопа.. ……………………………..… ..………..8

Заключение……………………………………………………………………… ……......9

Библиография…………………………………………………………………  ……….…9

Введение

Нам с братом очень нравится создавать что-то новое, необычное, красивое. Мы очень любим лепить из пластилина героев разных мультфильмов, рисовать, делать поделки из различных материалов.

Мама рассказала, что в детстве у нее была игрушка-калейдоскоп. Она рассказала, что можно было наблюдать за узорами, создавать их самому как настоящий художник. Нам стало очень интересно что это за игрушка, как ей пользоваться?

Прочитав информацию в интернете мы узнали, что Калейдоскоп не просто детская игрушка, он также применяется в работах дизайнеров для создания новых рисунков тканей, обоев, в ковроткачестве. Медики отмечают мощный психотерапевтический эффект калейдоскопа. Он способствует глубокой релаксации, стимулирует в головном мозге зону принятия решений, память и внимание.

Сейчас в магазинах редко встретишь такую игрушку. Так возникла проблема – можно ли изготовить калейдоскоп своими руками?

Цель исследования -  изготовить калейдоскоп своими руками из подручных материалов.

Объект исследования: процесс изготовления калейдоскопа.

Предмет исследования: калейдоскоп, из подручных материалов.

Гипотеза исследования: калейдоскоп можно изготовить самому, если изучить принцип работы калейдоскопа и разработать технологию изготовления калейдоскопа.

Проблема и гипотеза определили задачи исследования:  

1. Изучить историю калейдоскопа;
2. Рассмотреть виды калейдоскопов;
3. Изучить принцип работы калейдоскопа
4. Разработать технологию изготовления калейдоскопа.

Для решения постановленных задач мы использовали методы.

-теоретические: анализ, изучение научной литературы и интернет-источников;

- эмпирические: наблюдение, эксперимент.

Опытно - экспериментальная часть исследования проводилась в МБОУ «Шпалозаводская СОШ».

§ 1 Из истории создания калейдоскопа

Калейдоскоп был изобретен в 1817 году шотландским физиком Давидом Брюстером (1781-1868) и в начале своего существования не считался игрушкой.

Калейдоскопом сразу увлеклась вся Западная Европа. Быстро о нем узнали и в России. А когда его превратили в игрушку для детей, взрослые как-то к нему охладели. Детей же больше интересовали не красивые узоры, а вопрос: «Что там внутри?» И обычно, чтобы удовлетворить свое любопытство, калейдоскоп вскрывали, разбирали и разочарованные неприглядными осколками выбрасывали их.

На международной выставке в Париже в 1900 году Российской империей был выстроен павильон, получивший название «Дворец миражей». Небольшой зал состоял из шести зеркальных стен, в  местах соединения которых размещались на вращающихся подставках тропические растения, колонна восточного храма или фрагмент колоннады знаменитой «Альгамбры» из Испании. По мере поворота подставок посетитель ощущал себя внутри храма или восточного дворца, а то и в тропическом лесу. Зеркальный зал становился огромным и наполнялся толпой, так как посетитель и фрагменты убранства отражались в стенах более 450 раз.

На протяжении 2-х недель в мае 2005 года посетители парка «Максимилиан» города Хамм в Германии могли в буквальном смысле заглянуть в трубу. 20 огромных калейдоскопов с разноцветными внутренними емкостями и различными принципами функционирования позволили посетителям окунуться в причудливый мир фантазии. Калейдоскопы разработал боннский промышленный дизайнер Р. Рау. (рис. 1)

Рисунок 1.  Калейдоскоп Р.Рау.

Каждая картинка в калейдоскопе, в своем роде неповторимая и мимолетная, завораживала и детей и взрослых. Уже один только легкий поворот габаритной трубы длиной до 2 м разрушал видимую картинку навсегда – и тут же создавал совершенно новую и неповторимую.

Оригинальный вариант калейдоскопа был внедрен инженером-изобретателем К. Петкунасом на ковровой фабрике. В нем узоры могли создаваться не только прозрачными цветными кусочками стекла, но и мелкими камешками, цепочками, кольцами и т. п. Для этого конец трубки был сделан из прозрачного органического стекла, а ее торец закрыт непрозрачным кружком. Мелкие предметы для создания узоров теперь освещались только боковым светом и хорошо отражались зеркалами трехгранной призмы. Узоры получались еще разнообразнее и оригинальнее

На всемирной выставке «Экспо -2005» был представлен публике грандиозный оптический аттракцион: самый большой из когда-либо сделанных  калейдоскопов был построен в виде огромной башни высотой 47 метров. (рис.2).

Рисунок 2. Калейдоскоп на Экспо-2005.

Зрители могли из вестибюля диаметром больше 40 метров наблюдать впечатляющие узоры на круглом потолке. По периметру башни были выставлены вкруговую три огромные зеркальные панели. Проникающие через окна башни солнечные лучи  падали на вращающиеся большие колеса из цветного стекла и создавали постоянно обновляющиеся многоцветные картины.

§ 2 Виды калейдоскопов

Существует пять различных типов калейдоскопов:

1. Камерный калейдоскоп имеет закрытую полость со свободно падающими цветными камнями, кусочками стекла, бисера или другими объектами.

2. У жидкого калейдоскопа камера заполнена, как правило, глицерином, в котором взвешены кусочки стекла и прочее.

3. Колесный калейдоскоп оснащен одним или несколькими колесами в конце смотровой трубы. В колесах расположены кусочки стекла, полупрозрачные породы, такие как агаты, прессованные цветы, бисер, драгоценные камни или другие  предметы. Чтобы сменить узор в колесном калейдоскопе достаточно лишь повернуть колесо.

4. Многоразовый калейдоскоп со съемной камерой. Содержимое камеры может изменяться, и есть возможность экспериментировать с собственным набором цветов и объектов.

5. Телейдоскоп использует зеркала и линзы таким образом, чтобы все рассматриваемые изображения только многократно умножались.

п

§ 3. Принцип действия калейдоскопа

Калейдоскоп в толковом словаре Даля назван «узорником». А далее описывается его устройство: «это трубка с двумя зеркальцами клином, где цветные стекляшки отражаются узорочною звездою, переменною, при всяком движении или обороте трубки».

 Калейдоскоп – это оптический прибор, в основе действия которого лежит принцип отражения света от плоских зеркал, образующих между собой угол.

Изображение в плоском зеркале мнимое ("за зеркалом"), прямое (неперевернутое), в натуральную величину и расположено симметрично источнику относительно плоскости зеркала.

Большинство зеркал изготавливается из очень гладкого стекла, покрытого с обратной стороны тонким слоем хорошо отражающего металла, поэтому практически весь падающий на зеркало свет отражается в одном направлении. Любые другие гладкие поверхности (полированные, лакированные, спокойная водная поверхность) тоже могут дать зеркальное отражение. Если гладкая поверхность еще и прозрачная, то лишь небольшая часть света отразится, и изображение не будет столь ярким.

Внутри калейдоскоп может стоять от  2-3-х зеркал до 4-х или более. Различное взаимное расположение зеркал позволяет получить разное количество дублированных изображений одного предмета: при углах между зеркалами в 45 — 8 изображений, при 60 — 6 изображений, при 90 — 4 изображения.

В качестве наполнителя используются бусинки, стеклышки, кусочки бумаги, перышки и т.д.. Узоры в калейдоскопе практически никогда не повторяются.

Самая главная деталь калейдоскопа - трехгранная зеркальная призма. Если нет зеркала, то можно использовать обычные стекла, окрашенные с одной стороны черной краской, в таком случае окрашенная сторона должна быть снаружи. Грани призмы необходимо закрепить. Затем призму помещают в цилиндр. Концы цилиндра закрывают, с одной стороны – это матовое стекло, с другой стороны – прозрачное. Между стеклами необходимо разместить «узорную камеру», именно туда помещаются бусины и стекляшки, которые многократно отражаясь, дают неповторимые узоры.

§ 4. Технология изготовления калейдоскопа.

Для того чтобы изготовить калейдоскоп ним понадобились материалы:

• Пустая бобина из под пищевой  пленки;
• Зеркальный картон;
• Бусины
• Три крышки от контейнеров;
• Клей - карандаш;
• Скотч;
• Ножницы.

1. Сначала мы разрезали картон на 3 полоски. Склеили их скотчем, чтобы они образовали треугольную зеркальную призму (зеркальной поверхностью во внутрь). Нужно  чтобы они влезали в трубку. Поместили получившуюся зеркальную призму в картонную трубку так, чтобы она не доходила на пару сантиметров до конца трубки.

2. Вырезали два диска из пластика. Один из дисков должен быть прозрачным, другой должен быть матовым. Положили прозрачный диск на конец нашей призмы и закрепили его скотчем.
3. Положили бусины в конец трубки (там где находится прозрачный диск). Его не нужно наполнять т.к. бусины еще должены будет двигаться. Наложили матовый диск поверх трубки (на стороне где находится бисер) и закрепили его там скотчем.
4. С другой стороны калейдоскопа там, где будет смотровое отверстие наклеиваем картон с глазком посередине.

5. Теперь готовый калейдоскоп  украшаем  так, как вам подсказывает ваша фантазия.

Теперь, когда вы сделали калейдоскоп своими руками можно наслаждаться часами этими волшебными узорами. Тем более, как мы теперь знаем, это совсем не бесполезное занятие. 

Заключение

Чтобы наслаждаться увлекательным, никогда не повторяющимся зрелищем можно не только купить калейдоскоп, но и сделать самому! Многие из нас очень любознательны – всё интересно, всё хочется потрогать, изучить свойства и принцип действия объекта.

Много веков назад устройство для получения симметричных красивых картинок назвали калейдоскопом. Теперь для меня не тайна, что это получается с помощью зеркал. Мы с братом изучили и проанализировали литературу, нашли много информации,     зучили принцип действия калейдоскопа, ознакомились с устройством калейдоскопа и сделали его сами..

Мою работу можно использовать в качестве дополнительной материала при изучении раздела физики «Оптика».

Калейдоскоп для меня стал предметом любознательности, а сделанный своими руками - предметом гордости!

Библиография

1. http://www.rowles.ca/art.php?artist=164&art=1712
2. Тарасов Б. В. Самоделки школьника. - М.: Просвещение, 1977. – С. 39-42.
3. Рабиза Ф. Коллекция ускользающих узоров. Большой калейдоскоп // Наука и жизнь. - 1999. - №11. – Режим доступа: http://www.nkj.ru/archive/articles/9935/