萬花筒的原理是如何﹖

萬花筒是一種光學玩具，只要往筒眼裏一看，就會出現一朵美麗的“花”樣。將它稍微轉一下，又會出現另一種花的圖案。不斷地轉，圖案也在不斷變化，所以叫“萬花筒”。

萬花筒的圖案是如何來的呢？原來是靠玻離鏡子反射而成的。它是由三面玻璃鏡子組成一個三棱鏡，再在一頭放上一些各色玻璃碎片，這些碎片經過三面玻璃鏡子的反射，就會出現對稱的圖案，看上去就像一朵朵盛開的花。

萬花筒的原理在於光的反射，而鏡子就是利用光的反射來成像的，這種成像原理我國遠古時代的古人就已掌握。古書《莊子》裏就有“鑒止于水”的說法，即用靜止的水當鏡子。據說真正的萬花筒玩具是英國物理學家大衛•布林斯答于1816年發明的，而我國民間也很早就有了這種玩具，而且有創新，生產出了許多新型的萬花筒。

萬花筒的結構與奧秘

萬花筒美妙的奧秘就蘊藏在它設計精妙的鏡體結構和流動圖案當中。就像萬花筒的英語名稱一樣∶KALEIDOSCOPE，集合了希臘語的KALOS“美麗”、EIDOS“形狀”和SCOPE“觀看”等美麗的辭彙，將它最主要的特點都概括出來。

“美麗”，當然就是指萬花筒裏瞬息萬變的景色，也是萬花筒的“芯”（觀賞的標的物），這也是萬花筒製作藝術家最下工夫的地方。而且，在創作過程當中，“芯”的選擇階段是最能體會製作萬花筒的樂趣的時候。“芯”的素材非常廣泛，例如彩色玻璃、寶石、鳥的羽毛、幹花等等，凡是能夠想到的任何物品，都可以用來作為萬花筒的美麗圖案。

據萬花筒製作專家的介紹，“芯”的部分有很多類型。比如把兩片風車狀的輪子組合在一起，通過旋轉輪子而形成各種各樣的圖案，或者在前端裝上玻璃球，並旋轉它來觀賞身邊任何一種景物，都能獲得一種前所未有的新鮮構圖。而在前端部分填充進各種顏色的油的組合，並通過油的流動產生不可思議的圖案。

“形狀”，主要是指萬花筒的鏡體結構，有二鏡、三鏡、四鏡、錐形、旋轉等多種結構，讓我們看到的景象，不光有圓的甜美、多邊形的嬗變，更有煙花般的魅力四射。

中國的萬花筒

大約一百多年前，由英國人發明的萬花筒進入中國。由於當時製作材料和工藝的限制，萬花筒只能作為清王朝達官貴人的私室珍藏。隨著封建王朝閉關鎖國政策被打破，以及中國民族工業的發展，萬花筒的造價也漸漸變得低廉，舊時王謝堂前燕，也飛入了尋常百姓家。

時光倒退回幾十年前，在北京胡同裏的小攤上，萬花筒已經是常見易得的玩具。彈球、踢毽子、跳房子、推鐵環，當然還有奇妙的萬花筒，勾畫出了多少孩子樸素而快樂的童年。在孩子們的眼中，萬花筒裏的“花”，就如同梁祝化身的彩蝶、武則天眼中的牡丹、翩翩而來的百花仙子，一種“花”離去，從此幾十年難再重現。

早先的萬花筒，裏面所看到的花是剪成碎片的彩紙，透明度很差，後來有人嘗試使用更透明的彩色碎玻璃。隨著時間的推移，萬花筒裏面的“花”，變成了彩色塑膠片、光滑的玻璃珠，反射用的三塊玻璃也換成了三塊鏡子。歲月變遷，製作萬花筒的材料變了，但唯一不變的，是孩子們對萬花筒中的神奇世界所傾注的熱情。

人們喜歡看萬花筒，更喜歡動手製作萬花筒。在北京東嶽廟民俗運動會上，就曾出現過長約90釐米，直徑10釐米，由業餘愛好者利用廢紙筒製作的萬花筒。目前，北京民俗博物館還收藏著由北京玩具協會常務理事、萬花筒愛好者李鴻寬先生製作的，長132釐米，直徑25釐米的大型萬花筒。

萬花筒 的簡易製作

用兩條長十五釐米左右、寬三釐米的鏡子條（可以到玻璃商店去買邊角料）。再剪一條和鏡子條一樣大小的紙板把它的一面塗黑。把兩條鏡子條和一條紙板按圖中的樣子組合在一起（紙板塗黑的一面應朝裏），用膠布把它們貼好，再用兩條橡皮筋把它們捆牢。這就成了一個最簡單的萬花筒。

把一些彩色的紙屑、彩色玻璃珠、放在一張白紙上。通過萬花筒來觀察它們，你會看到許多星狀的圖案。旋轉萬花筒，圖案就跟著變化。

如果你沒有鏡子條，可以用玻璃條來代替，但是你應該把玻璃的一面塗黑或貼上黑紙，塗黑的一面要朝外。不過用鏡子條做成的萬花筒比玻璃條做的，看起來圖案要明亮得多。

現在你知道了：萬花筒是由兩面相交成60°角的鏡子組成的，由於光的反射定律，放在兩面鏡子之間的每一件東西都會映出六個對稱的圖像來，構成一個六邊形的圖案（如果用夾角是45°角的兩面鏡子做成萬花筒，得到的圖案就是八邊形的）。

2007-08-25 16:29:57 補充：
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萬花筒的製作




萬花筒是利用光的反射原理作成的。
萬花筒由三面鏡子組成的三角形筒。

萬花筒出現美的圖案。

[萬花筒的製作過程]
1.準備將漿糊、剪刀、多種顏色玻璃紙，鏡子
2.準備三片長方形且同大的玻璃片。
3.把玻璃片依一定間隔，貼在黑紙上。
4.作成三角筒，邊緣用漿糊黏貼住。
5.將平展的玻璃紙貼在筒的前端。
6.將彩色玻璃碎紙放在玻璃紙上，在覆上複寫紙。
7.把有開孔的玻璃紙貼在筒的另一端即可完成。

萬花筒是利用光學原理，
傳統的萬花筒是由三塊狹長的鏡子，
砌成正三角柱體，外面圍硬紙筒，
中間放些彩色碎紙，
一頭用毛玻璃封好，
一頭開孔，
把筒轉動，
由孔中看去，
顏色跟形態變化無窮。