I caleidoscopi sono affascinanti, se li usi da anni o è la tua prima volta. Non importa quante volte li usi, non vedrai mai la stessa identica immagine due volte. iStockphoto/Thinkstock Ricordi la prima volta che qualcuno ti ha dato un caleidoscopio e ti ha invitato a guardare dentro? Potresti aver sentito un tintinnio all'estremità del tubo di cartone dai colori vivaci mentre lo portavi all'occhio come un cannocchiale. Forse eri scettico, ma quando hai sbirciato dentro, sei rimasto stupito dall'esplosione di colori e dal design intricato all'altra estremità. Non importa per quanto tempo hai giocato con quell'affascinante dispositivo, o quante volte ti sei voltato o hai scosso la fine, non hai mai visto lo stesso identico schema due volte.
Generazioni di persone negli ultimi due secoli hanno condiviso questa esperienza, ma nessuno ha mai visto immagini identiche. Forse fa parte del fascino del caleidoscopio che un dispositivo così low-tech possa creare una serie infinita di opere d'arte belle, a volte mozzafiato. Ma l'arte dura solo pochi istanti prima di essere sostituita dalla prossima fantastica immagine.
La parola caleidoscopio deriva dalle parole greche che significano "bella forma da vedere". Alcuni sono così belli e rari che sono diventati apprezzati come oggetti da collezione, portando un sacco di soldi sul mercato:uno venduto in una casa d'aste nel 2000 per oltre $ 75, 000 [fonte:Kohler].
Nonostante quello che potresti aver pensato una volta, non è la magia che crea le belle forme del caleidoscopio, ma piuttosto un insieme di specchi, angoli e oggetti ordinari che lavorano in modo molto scientifico. Nella pagina successiva, esploreremo il mistero dietro quegli specchi e quelle belle forme, e vedremo perché non c'è davvero nessun mistero. Infatti, tra non molto, potresti creare tu stesso un caleidoscopio, per stupire e deliziare i tuoi amici.
Contenuti
Al livello più elementare, un caleidoscopio è costituito da due o più specchi o superfici riflettenti posizionate ad angolo l'una rispetto all'altra, di solito formando una forma a V o un triangolo. Un tubo o una custodia - spesso simile a un cannocchiale - è il corpo che circonda il gruppo dello specchio. Ad un'estremità degli specchi è posizionata una collezione di oggetti, e c'è un occhio all'altra estremità.
Quello che vedi quando guardi attraverso quell'occhiello non sarà mai esattamente lo stesso due volte! Mentre il contenitore che contiene gli oggetti è solitamente grande quanto - o più grande - del tubo del caleidoscopio, viene riflessa solo la parte degli oggetti che cadono nello spazio del triangolo all'interno del portaoggetti.
Considera una pizza tagliata a fette. Una singola fetta potrebbe rappresentare gli oggetti visualizzati nell'area a forma di V o triangolare di un caleidoscopio. Però, se metti quella fetta di pizza tra due specchi angolati, quello che vedresti sembrerebbe quasi un'intera pizza composta da numerosi riflessi di quella fetta, fianco a fianco.
La geometria di base ci dice che un cerchio, come una pizza completa, è di 360 gradi intorno. Ogni fetta di pizza o triangolo nel caleidoscopio ne è una parte. Più grasso è il cuneo, più ampio è l'angolo nel suo punto; più sottile è il cuneo, minore è l'angolo. La dimensione dell'angolo determina quante volte quella fetta viene riflessa. Per esempio, se la tua fetta è un quarto dell'intera pizza, l'angolo è di 90 gradi. In un caleidoscopio con due specchi, quella fetta di pizza appare quattro volte nell'immagine alla fine del caleidoscopio. Se la fetta è la metà di quella dimensione - un angolo di 45 gradi - si riflette otto volte nell'immagine [fonte:Kohler]. Più piccola è la fetta, più volte appare.
Fortunatamente, l'immagine nel caleidoscopio medio è molto più interessante della pizza. Anche la più semplice raccolta di pulsanti ordinari, perline o pezzi di vetro si trasforma in un design intricato e bello quando un caleidoscopio fa il suo lavoro. Ciò è dovuto in parte al principio di simmetria. Se tracci una linea al centro di un oggetto simmetrico, le metà su entrambi i lati della linea sono le stesse. Comunemente, diresti che sono immagini speculari l'una dell'altra. In un caleidoscopio, ogni immagine ripetuta è simmetrica rispetto all'immagine accanto. Più precisamente gli specchi o le superfici riflettenti sono uniti tra loro, più precise saranno le immagini simmetriche risultanti.
In un caleidoscopio a due specchi, un cuneo di 30 gradi ha 11 riflessi [fonte:Staub]. Se il cuneo originale è in cima (a ore 12 sul quadrante dell'orologio), i riflessi alla sua destra e sinistra (ore 11 e ore 1) sono i primi riflessi dell'immagine originale. Dato il modo in cui la luce colpisce uno specchio e si riflette con la stessa angolazione, una perlina blu posta sul bordo destro del cuneo originale apparirebbe nella stessa posizione sui bordi sinistro della prima serie di riflessioni. Le riflessioni a ore 10 e ore 2 sono la seconda serie di riflessioni; il tallone blu appare sui bordi di destra di questi cunei.
La terza serie di riflessi (ore 9 e ore 3) mostra il tallone blu sul bordo sinistro. La pallina blu appare sul bordo destro nella quarta serie di riflessi (ore 8 e ore 4). E appare sui bordi di sinistra nella quinta serie di riflessioni (ore 7 e ore 5). La riflessione finale (ore 6) mostra il tallone ancora una volta sul bordo destro. Il modo in cui i riflessi dell'oggetto si muovono da un lato all'altro e si combinano con gli altri in questa danza simmetrica formano i modelli che rendono i caleidoscopi così deliziosi.
La costruzione a due specchi crea un design di riflessi a cuneo che riempiono 360 gradi con uno sfondo nero. Tre o più specchi si tradurranno in un design che riempirà l'intero spazio con motivi geometrici ancora più intricati e i loro riflessi apparentemente infiniti. Per esempio, tre specchi creano una serie di complesse riflessioni triangolari. L'angolo dello specchio influisce sul motivo.
Poiché gli oggetti nel caleidoscopio si muovono, di solito dopo averli sbattuti o ruotato il contenitore dell'oggetto, non sono mai disposti esattamente allo stesso modo una seconda volta, e non ci saranno mai due modelli perfettamente identici.
Vuoi sapere come è nato questo ingegnoso dispositivo? Allora continua a leggere.
Toccato da un angoloLa luce che si riflette su uno specchio è spesso paragonata a una palla che rimbalza. Immagina di far cadere una palla verso il basso; rimbalzerà direttamente su di te. Se lanci la palla in modo che colpisca il terreno a breve distanza davanti a te, anche se, rimbalzerà da terra con lo stesso angolo nella direzione opposta. La luce si comporta allo stesso modo. Usando questo principio, sarebbe possibile, se si volesse, predeterminare quale immagine verrà visualizzata quando un oggetto viene riflesso da uno specchio angolato.
David Brewster, un fisico scozzese, brevettato il caleidoscopio nel 1817. Photos.com/Getty Images/Thinkstock L'evidenza mostra che pezzi di lucido ossidiana (un vetro vulcanico) venivano usati come specchi fino a 8, 000 anni fa [fonte:Enoch]. Gli specchi riflettevano la luce del sole o il fuoco nei primi fari, e c'è una registrazione di una possibile illusione ottica di un antico mago egiziano che coinvolge uno specchio. Nel XVII secolo, la "Sala degli Specchi" - un corridoio decorato con 357 specchi - nella Reggia di Versailles divenne un'esibizione della gloria francese. Gli specchi possono anche aver contribuito a raggiungere la simmetria nella progettazione di giardini ornamentali, un passo nella direzione del caleidoscopio.
All'inizio del XIX secolo, il palcoscenico era pronto per questo nuovo dispositivo che trasformava gli specchi utilitari in divertimento. Agli inizi del 1800, gli scienziati stavano esplorando concetti di luce e ottica, mentre il miglioramento delle tecnologie ha anche permesso alle classi medie di dedicare più tempo e risorse alle attività del tempo libero. I dispositivi noti come giocattoli filosofici sono diventati una forma di divertimento che ha svolto il doppio compito condividendo i progressi scientifici mentre intratteneva le masse.
Nel 1816, Lo scozzese Dr. David Brewster è stato il primo a disporre specchi e oggetti in un tubo e chiamarlo caleidoscopio. Non solo un giocattolo, il dispositivo era anche destinato all'uso da parte di designer e artisti, che potrebbero essere ispirati dai bellissimi modelli che potrebbero creare. Brewster brevettò la sua invenzione nel 1817.
La tecnologia del caleidoscopio fece il suo prossimo balzo in avanti nel 1873. Fu allora che l'americano Charles Bush brevettò diversi miglioramenti. Ha aggiunto un supporto che potrebbe essere facilmente smontato per la portabilità e una ruota girevole per espandere la varietà di possibili design. Forse il progresso più ingegnoso di Bush, anche se, è venuto sotto forma di ampolle speciali. Un fiala è un piccolo, flaconcino di vetro sigillato spesso contenente medicinale. Piccole ampolle erano già state usate come oggetti in alcuni caleidoscopi. Il brevetto di Bush specificava fiale con "due o più liquidi di diversa densità o carattere, o un liquido con un solido o solidi." Bush ha scritto che i liquidi all'interno delle fiale non dovrebbero essere in grado di mescolarsi e ognuno avrebbe il proprio colore. Ciò ha consentito disegni ancora più intricati [fonte:Bush].
L'intrattenimento ha colpito il grande momento dell'alta tecnologia nel prossimo secolo. Radio, i film e la televisione hanno spinto i caleidoscopi principalmente nelle mani dei bambini. Questo è, fino a quando una mostra allo Strathmore Hall Arts Center del Maryland nel 1985 ha incluso più di 100 caleidoscopi e ha suscitato grande interesse. Presto seguì l'istituzione della Brewster Kaleidoscope Society per gli appassionati di caleidoscopio.
Oggi, la società annovera tra i suoi membri circa 125 artisti caleidoscopici. Sono impegnati a trasformare i giocattoli filosofici in opere d'arte uniche. Nella pagina successiva, daremo un'occhiata alla vasta gamma di materiali e tipi di caleidoscopi oggi disponibili. Vedrai che i caleidoscopi hanno fatto molta strada in 200 anni.
Giocattoli filosoficiIl caleidoscopio non è stato l'unico giocattolo filosofico che ha intrattenuto e illuminato le persone nel XIX secolo. Alcuni altri includevano:
[fonte:Wade]
Per saperne di più
Oggi, L'invenzione del Dr. Brewster è disponibile in un'ampia gamma di prezzi:da un dollaro o giù di lì per bomboniere economiche a decine di migliaia di dollari per oggetti da collezione fatti a mano. I materiali utilizzati per realizzare i corpi variano ampiamente di conseguenza. Alcuni materiali comuni utilizzati includono cartone, Di legno, metalli (l'ottone è comune), vetro (vetro trasparente, vetrate e altro) e plastica.
Probabilmente hai più familiarità con il caleidoscopio a forma di tubo, che ricorda un cannocchiale o un telescopio. Però, anche le forme a botte sono comuni. Inoltre, alcuni sono conici, e altri design a forma libera sfidano la descrizione. Alcuni sono dotati di supporti e altri sono portatili. Potresti acquistare un caleidoscopio in miniatura trasformato in una collana o un caleidoscopio a due lati che consente a te e a un amico di visualizzare lo stesso disegno da lati opposti.
Quando guardi in un caleidoscopio, non si può dire quali oggetti potrebbero creare lo schema sorprendente che vedi. Anche noioso, gli oggetti di uso quotidiano possono diventare arte entusiasmante se introdotti in un caleidoscopio. Gli oggetti tipici potrebbero includere pezzi di vetro colorato, perline, pulsanti, pezzi di nastro, fiale (come descritto in precedenza), coriandoli, luccichio, oggetti "trovati" e oggetti naturali (come piume o fiori).
Alcuni caleidoscopi speciali, chiamati teleidoscopi, non includere affatto gli oggetti. Guardi attraverso il vetro trasparente all'estremità del tubo e vedi un disegno creato dai riflessi dell'ambiente circostante.
I portaoggetti possono essere di diversi design. I più comuni sono cellule -- magro, scatole rotonde o camere che hanno spazio sufficiente per spostare gli oggetti. A volte gli oggetti sono sospesi in un liquido, ma anche le cellule sono spesso secche. I portaoggetti possono anche essere a forma di tubo. Alcune cellule sono incorporate nel corpo del caleidoscopio; altri sono attaccati all'esterno o fatti scivolare lateralmente. Alcuni sono addirittura intercambiabili, o si aprono, consentendo all'utente di aggiungere diversi oggetti. Tutti questi devono essere fatti di un materiale trasparente, come il vetro o la plastica, in modo che gli utenti possano visualizzare gli elementi all'interno. Ci deve essere una fonte di luce per illuminare gli oggetti; spesso basta la luce del sole o la luce della lampada dietro il portaoggetti, ma a volte nel dispositivo è incorporata una luce.
Per aggiungere ancora più varietà, gli artigiani del caleidoscopio possono introdurre sfondi di colori diversi. Questi potrebbero essere dischi di plastica o di vetro intercambiabili.
Le configurazioni dello specchio all'interno del caleidoscopio ti aiuteranno a determinare quale schema vedi quando guardi attraverso il foro per gli occhi. Le costruzioni a due e tre specchi (che fanno la V o il triangolo descritti in precedenza) sono le più comuni. Però, gli innovatori del caleidoscopio possono usare specchi affusolati invece di quelli rettangolari, o un numero maggiore di specchi allineati in modi non tradizionali, alla ricerca di disegni ancora più intricati. Per esempio, possono essere tridimensionali oa forma di ombrello.
Veramente, le persone che creano caleidoscopi sono limitate solo dalla loro immaginazione. Ci sono tante possibili costruzioni di caleidoscopi quanti sono i modelli creati dai caleidoscopi stessi! Voi, pure, possono unirsi a questo mondo creativo del design caleidoscopico. Continua a leggere per imparare a crearne uno tuo.
Nuovi usi per un vecchio dispositivoNello spirito dell'invenzione che ha dato vita ai caleidoscopi, le persone continuano a migliorare i primi progetti. Per esempio, nel 1971 è stato concesso un brevetto per un pull-toy caleidoscopio e i collezionisti possono acquistare una fontana caleidoscopio [fonte:Perhacs]. Un'invenzione chiamata an Iamascope è un caleidoscopio interattivo che consente agli utenti di creare il design con i propri corpi e di proiettarlo su uno schermo [fonte:Fels]. Alcuni sostengono l'uso dei caleidoscopi nella meditazione. Uno studio di ricerca turco ha persino scoperto che quando i bambini usavano un caleidoscopio, hanno sentito un dolore ridotto durante una procedura medica nota come venipuntura [fonte:Güdücü Tüfekci]. Chissà cosa c'è dopo per questi dispositivi?
Sebbene i caleidoscopi possano essere elaborati, opere d'arte da collezione che costano migliaia di dollari, puoi crearne uno tuo. A seconda di ciò che hai a portata di mano, potresti anche non dover spendere un centesimo per farlo. Ecco cosa ti serve:
Per mettere tutto insieme, Segui questi passi:
Non aver paura di sperimentare. Potresti scoprire la prossima straordinaria innovazione nel design del caleidoscopio. Come tutti i grandi artigiani, sei limitato solo dalla tua immaginazione!
Visita i link nella pagina successiva per saperne di più sui caleidoscopi e altri argomenti correlati.
Un simulatore di modelli caleidoscopiciSe tutto ciò che vuoi fare è creare dei modelli piuttosto simmetrici, non costruire un intero caleidoscopio, ecco una scorciatoia per te:il pittore del caleidoscopio, ideato e programmato da F. Permadi, ti permette di creare questi affascinanti disegni sullo schermo del tuo computer.
