Номер 6, страница 175 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

$6_\text{д}.$ Подготовьте сообщение об устройстве калейдоскопа, используя различные источники информации, в том числе Интернет.

Устройство и история создания калейдоскопа

Калейдоскоп — это оптический прибор, чаще всего в виде трубки, содержащий внутри зеркала и цветные элементы. При поворачивании трубки эти элементы перемещаются и отражаются в зеркалах, создавая бесконечное множество симметричных узоров. Слово «калейдоскоп» было составлено из трех древнегреческих слов: kalos (красивый), eidos (вид) и skopeo (наблюдать). Изобретателем калейдоскопа является шотландский физик Дэвид Брюстер, который запатентовал свое изобретение в 1817 году во время экспериментов по поляризации света.

Основные компоненты

Классический калейдоскоп имеет простую, но гениальную конструкцию. Он состоит из корпуса (тубуса), который служит каркасом; окуляра, отверстия для наблюдения с одного конца; системы зеркал, являющейся «сердцем» прибора; предметной камеры на противоположном конце; и наполнителя. Система зеркал — это обычно две или три длинные зеркальные полосы, сложенные в призму отражающими поверхностями внутрь. Предметная камера — это герметичный отсек между двумя стеклами (внешнее — матовое для рассеивания света, внутреннее — прозрачное), в котором находятся мелкие цветные предметы-наполнители: кусочки стекла, бисер, бусины, блёстки.

Принцип работы

Принцип действия калейдоскопа основан на законе многократного отражения света. Свет проходит через матовое стекло предметной камеры, освещая цветные элементы наполнителя. Изображение этих элементов многократно отражается от внутренних зеркальных поверхностей призмы. Угол $ \alpha $ между зеркалами определяет тип симметрии получаемого узора. Вся система, состоящая из исходных предметов и их отражений, образует узор, который циклически повторяется $ N = 360^\circ / \alpha $ раз. Так, при угле в $60^\circ$ создается узор с шестикратной симметрией, а при угле в $45^\circ$ — с восьмикратной. При встряхивании или вращении калейдоскопа цветные элементы меняют своё положение, и система зеркал мгновенно создаёт из их нового расположения совершенно новый, уникальный симметричный узор.

Разновидности калейдоскопов

Помимо классической модели с пересыпающимися элементами, существуют и другие виды калейдоскопов. Телейдоскоп не имеет камеры с наполнителями, а вместо неё на конце трубки установлена линза, которая превращает в симметричный узор фрагменты окружающего мира. В колёсных калейдоскопах вместо сыпучих элементов используются вращающиеся диски (колёса) с цветными сегментами. Существуют также масляные калейдоскопы, в которых предметная камера заполнена вязкой жидкостью (маслом или глицерином), что заставляет узоры меняться медленно и плавно, создавая «живые» картины.

Ответ:

Представлено сообщение об устройстве калейдоскопа, включающее информацию о его истории, основных компонентах, принципе работы, основанном на законах оптики, и существующих разновидностях.