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。
       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。
       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。

        

        
       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:

      


  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;

     


  2.空心体的一头,卡一个玻璃球,也用胶带固定;

      
  3.三角体的外面卷上硬纸板,使玻璃球只露出个头;

        
 

  4.另一头空心处粘上透明的塑料薄膜,并挖一个观察洞;

       

  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!
  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
                                                                                      (辅导教师:曹学勇)