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萬花筒制作方法過程 手工萬花筒制作圖解

手工制作    日期:2016-11-07    作者:眼角存留的淚

萬花筒是一種光學玩具,將有鮮艷顏色的實物放于圓筒的一端,圓筒中間放置三棱鏡,另一端用開孔的玻璃密封,由孔中看去即可觀測到對稱的美麗圖像。

萬花筒的原理在于光的反射,利用鏡把光反射來形成圖像,1817年由蘇格蘭科學家和發明家大衛·布儒斯特爵士發明。下面就要用超詳細的圖解步驟跟大家介紹一款萬花筒的制作過程。

所需材料:

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由左至右,由上而下分別是:

1000P白玉卡

包裝紙

電池座、小燈泡

載玻片3片(別懷疑,就是生物實驗用的那種)

“透光”串珠(酌量)

電工膠帶(黑色)

試管、橡膠塞

霧面膠片

透明膠片

制作流程:

1、用電工膠帶,將在玻片兩兩黏貼在一起(載玻片間距為0.2cm)。

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2、將三片載玻片組成一個正三角形,頂角的部分也用電工膠帶固定。

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3、將載玻片組成的三面體,以電工膠帶完全覆蓋其表面。

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提醒:如果不以電工膠帶完全覆蓋的話,會出現下面左圖的情形,透光,反而看不清楚反射的像。雖然用電工膠帶覆蓋后(如下右圖),黑色的膠帶把許多光給吸收掉了,導致無法擁有跟真正鏡子(玻璃一面鍍銀)一樣好的反射效果,但若使用其他顏色的膠帶容易透光,反而會干擾成像。

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4、裁切1000P白玉卡,將裁切后的白玉卡沿圖中藍色虛線處稍微以美工刀劃開,以便于之后彎折。

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5、 再將白玉卡加工出兩個圓洞,規格如圖所示,建議使用圓規刀切割。

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6、將白玉卡沿著之前劃過的線往背面折,并將蓋玻片三面鏡放置于圖中所示之處,對齊底端,左右置中。

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7、 將串珠放入試管中,大約裝半管高,再將試管裝滿水,另一方面將橡皮塞貫穿出個洞。

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ps:貫通的目的在于讓多余的水排出,不然橡皮塞無法塞入,之后再用保麗龍膠將洞封起來即可。

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8、將封好的試管穿入白玉卡上的兩個圓孔,做一個暫時固定的效果,用膠帶將白玉卡固定成長方盒狀。

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建議:再用保麗龍膠稍微固定下四邊。

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9、將白玉卡長方盒四面上包裝紙

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10、從包裝紙上裁個3.7×3.7的小正方形來做觀景窗,上面洞的造型可任挑,只是記得挖洞后要上層透明膠片,并將觀景窗黏在遠離試管的那一側。

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11、如果要做自然光版的萬花筒,只要最后將靠近試管的那一側開口以霧面膠片封住即可,將霧面膠片端朝向陽光、轉動試管(不是轉動方筒),觀察到的景象將如下圖左。

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12、若是要做燈泡版,請在試管外罩上幾層霧面膠片(大概3層左右,以免燈泡的光過強,造成眼睛的不適)之后,再安裝上燈泡,你將可以看到如陽光灑落玻璃天頂的景象。

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個人很建議使用鎢絲小燈泡,因為它給我一種溫暖感,無論是手心或內心。

原理:

萬花筒是藉由筒內面鏡“不同角度”的組合,造成不同的“多次成像”,所以我們才能看到千變萬化的景象。從夾角90度的兩面鏡子來看(如下圖),物體分別與鏡子,形成像A、像B,再次反射形成像C。物與像A、像B等距,若以O為圓心,物距為半徑做一圓,物體與其像都會剛好在圓上。

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此圖由潘冠锜老師提供。

而這次的萬花筒正是利用了正三角形的三面鏡(如本次制作,夾角60度)。

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此圖由潘冠锜老師提供。

每個夾角上面的圖案、串珠,經多次反射,形成五個像,加上物體就形成六邊形了。我之前也曾制作過頂角30度的等腰三角面鏡,經多次反射,形成十二邊形(30° 75° 75°等腰三角面鏡,效果如圖右)。

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小插曲:

在剛開始制作萬花筒時,苦于找不到合適的鏡子或替代物。但又要趕著做出來送人,在極度焦慮的情況下,

偶然看到自己平板黑屏時有類似鏡子的效果,捷運車窗也有類似現象。所以就試著用手上的載玻片與電工膠帶實驗看看,結果意外的合用,也順利的做出一份別致的禮物。

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