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鏡花水月—萬花筒Part1

Camera 360

緣起

在大三的一個因緣際會之下,重拾手作科學的念頭。當時,便是手工打造出一支萬花筒來,也從那時候開始……踏上分享科學的旅程。

對我來說,萬花筒蘊含著無限的希望,每旋轉一次,萬花筒內的影像隨之改變;見到的圖像,或許是第一次,也是最後一次的邂逅。做一支萬花筒,把剎那的美烙印在心中吧。

所需材料

相片0272-tile2

由左至右,由上而下列出:

1. 1000P白玉卡

2. 包裝紙

3. 電池座、小燈泡

4. 載玻片3片(別懷疑,就是生物實驗用的那種)

5. 〝透光〞串珠(酌量)

6. 電工膠帶(黑色)

7. 試管、橡膠塞

8. 霧面膠片

9. 透明膠片

製作流程

1. 裁切1000P白玉卡(規格如圖所示)

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2. 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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小插曲—

在剛開始製作萬花筒時

煩惱於找不到合適的鏡子或替代物

在極度焦慮的情況下(因為趕著做出來送人)

偶然看到自己平板黑屏時竟有類似鏡子的效果XD(如圖,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緻的禮物

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3. 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(如圖)

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4. 還沒完喔,將載玻片組成的三面體,以電工膠帶完全覆蓋其表面(如圖)

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ps:如果不以電工膠帶完全覆蓋的話,會出現左圖的情形(透光,反而看不清楚反射的像),雖然用電工膠帶覆蓋後(如右圖),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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5. 將裁切後的白玉卡沿圖中藍色虛線處稍微以美工刀劃開,以利之後彎折

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6. 再將白玉卡再加工出兩個圓洞(規格如圖所示,建議使用圓規刀切割)

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7. 將白玉卡沿著之前劃過的線往背面折,並將蓋玻片三面鏡至於如圖所示之處(對齊底端,左右置中)

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8. 將串珠放入試管中(大約裝半管高),並將試管裝滿水,另一方面將橡皮塞貫穿出個洞

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ps:貫通的目的在於讓多餘的水排出(如圖),不然橡皮塞無法塞入,之後再用保麗龍膠將洞封起來即可

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9. 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(如圖)

相片0039

ps: 通常我會用保麗龍膠再稍微固定下四邊

相片0043

10. 將白玉卡長方盒四面上包裝紙

相片0044

11. 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,記得挖洞後要上層透明膠片,並將觀景窗黏在遠離試管的那一側

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12. 如果只要做自然光版的萬花筒,只要最後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(不是轉動方筒喔),觀察到的景象將如圖左

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13. 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)之後,再安裝上燈泡

(以免燈泡的光過強,造成眼睛的不適)

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你將可以看到如陽光灑落玻璃天頂的景象

(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)

IMG_20130716_1

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度的二面鏡子來看(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喔

 

而這次的萬花筒是利用正三角形的三面鏡(如本次製作,夾角60度)

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(如下圖)

筆者之前也曾製作過頂角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)

30度

 

大家在製作萬花筒前,如果不清楚出來的圖樣有怎樣的效果
可以藉由底下這程式來模擬喔(可模擬兩面鏡夾角45度~90度之間的成像)

(程式由潘冠錡老師提供)

 

想知道關於萬花筒原理的應用嗎?

可見下一篇的 蝶.花

關於作者

邱文凱

相信著 "以人化物" 器物再美,缺乏人的溫度,終將不完美 而若多一分人性的溫暖,便能包容原先器物的小缺陷 這是設計科學小物的初衷 希望這些東西能充滿著溫暖,無論是手心的亦或是內心的