魔力四射万花筒

文章出自：博物 2009年第12期作者：范锡龙

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“kaleidoscope（万花筒）”——好长的英文单词！它是从希腊语的“ καλóζ（漂亮）”、“ ειδοζ（形状）”和“σκοπεω观察）”三个单词合并而来的。这个名称精辟地概括了这个玩具的神奇特征，透过这个看似平凡无奇的镜筒看过去，奥妙无穷的大千世界以另一种光学面目呈现在我们面前。

别看万花筒结构并不复杂，却是一个在严肃的物理研究中诞生的“副产品”。公元1816年，一位从事光谱研究的英国物理学家，大卫·布鲁斯特在用多面镜子研究光的性质时，观察到了几面相对放置的镜子里经过多次反射呈现出来的奇幻景象。

万花筒的所利用的，是几何光学中的镜面成像原理。好比说，当我们站在一面镜子前，看上去就变成“两个人”；而站在两面不重合的镜子之间，就变成“好几个人”

布鲁斯特不愧是位素质过硬的科学家，他并未止步于欣赏光学奇观之美，而是研究起个中的玄妙来。通过反复试验，他在几面镜子组成的空腔里，捕捉到了一些对称的图案。为了能使图案不断变换，他尝试将三面成角度的镜子放在一个圆筒里。

随着三面镜子之间的角度变化，成像的数目也随之变化；影像重叠后形成各种图案，随着“镜组”的转动又形成新图案这个小玩意儿可真让布鲁斯特先生着了迷，他此时意识到，一种大有前景的玩具被发明出来了——这就是历史上第一支万花筒。

万花筒中，一般排列着三面镜子，组成三角形的三边，物镜那一侧的景象在筒内的多次反射，就形成了一系列沿圆周排列的轴对称图像。最终的成像结果，是由三角形各边的夹角决定的。

动一动就能产生美妙图案的小东西，堪称是19世纪的“掌上游戏机”了。不过，比PSP或者NDS更令人着迷的一点在于，万花筒中看到任何一个图案都是唯一的，一个画面消失后，想要再恢复它是几乎不可能的。.

责任编辑 / 萧潇

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