萬花筒（be volatile）它是一種光學(xué)玩具，使用鏡子或玻璃通過光的反射形成圖像。萬花筒的形狀是圓柱形的，一端有一個用于觀察的小孔當(dāng)你通過這個小孔往缸里看時，你會發(fā)現(xiàn)它是“花”顏色鮮艷的光學(xué)對稱圖案，旋轉(zhuǎn)桶中的圖案也會隨之變化。

英國物理學(xué)家大衛(wèi)的萬花筒·布魯斯特在1816年發(fā)明了它，它一問世就在英國大受歡迎，隨后傳播到法國，2 ~ 3年后傳播到東亞，主要在中國和日本。20世紀(jì)80年代，萬花筒發(fā)展成為一件光學(xué)藝術(shù)品。在21世紀(jì)，萬花筒已經(jīng)逐漸淡出人們的視線但仍有收藏家對它有強烈的喜愛。透過鏡頭材質(zhì)的萬花筒、鏡體結(jié)構(gòu)、鏡頭數(shù)量的創(chuàng)新，通過改變“內(nèi)芯”的形狀和材料，產(chǎn)生了各種各樣的類別。

萬花筒的內(nèi)部鏡面結(jié)構(gòu)不同，常見的鏡面結(jié)構(gòu)有菱形、三角形等不同的結(jié)構(gòu)可以通過光的反射產(chǎn)生不同的圖像；萬花筒有各種類型，包括黑匣子類型、偏振型、蜻蜓型等。

萬花筒不僅是一種休閑玩具，而且取決于其在建筑藝術(shù)中的美學(xué)特征、圖形藝術(shù)發(fā)揮了重要作用，并逐漸發(fā)展出各種引申意義，如萬花筒職業(yè)。

發(fā)明過程  

蘇格蘭物理學(xué)家大衛(wèi)·布魯斯特爵士（781-1868）主要從事光學(xué)和光譜研究，童年時非常喜歡光學(xué)，一生致力于光學(xué)研究。

1819年，布魯斯特出版了一本書《論萬花筒》[  threat.kaleidoscope]在書中，他講述了他發(fā)明萬花筒的靈感來自光的偏振實驗。自1814年以來，他一直在做這個實驗。在實驗中，他使用許多透鏡形成一個角度，并找出了可以形成最佳對稱圖案的透鏡位置和窺視孔。

1816年，當(dāng)他用許多鏡子研究光的性質(zhì)時，他發(fā)現(xiàn)通過放置幾面相對的鏡子，經(jīng)過多次反射后呈現(xiàn)出美麗的光學(xué)圖案。

為了進一步探索萬花筒的成像原理，闡明圖案的變化規(guī)律，布魯斯特將三面玻璃鏡以一定角度放入圓筒中，然后將貼花紙放在圓筒末端的兩層玻璃之間。隨著三角鏡角度的變化，你看到的圖像也在不斷變化轉(zhuǎn)動萬花筒可以看到不同的圖案。因此，布魯斯特制作了最早的萬花筒。

發(fā)展歷史  

布魯斯特公司萬花筒一夜之間獲得了意想不到的成功。19世紀(jì)，萬花筒在英國開始流行。

在早期的萬花筒中，里面的花是切成片的彩紙，透明度很差后來，有人嘗試使用更透明的彩色碎玻璃。隨著時間的推移，萬花筒的內(nèi)部“花”，變成了彩色塑料片、光滑的玻璃珠。經(jīng)過改進，這種趨勢大約兩個月后從英國蔓延到法國。

據(jù)說在三個月內(nèi)，巴黎和倫敦的商店售出了20萬支花卉文具展覽管。每次旋轉(zhuǎn)都能產(chǎn)生美麗圖案的萬花筒，相當(dāng)于當(dāng)時的電視機不僅孩子們喜歡它，而且成人也可以 不要放下它。

萬花筒在法國流行兩三年后，這種玩具傳到了東亞，主要是中國和日本。然而，在19世紀(jì)初萬花筒首次傳入中國時，由于制作材料和技術(shù)的限制，它只能作為上層社會的私人收藏。隨著封建王朝的覆滅和閉關(guān)鎖國政策的打破，中國的發(fā)展與進步日益加快美國的民族工業(yè)逐漸降低了萬花筒的成本。

19世紀(jì)中葉，北京胡同的地攤上擺著萬花筒和彈珠、踢毽子、鐵環(huán)和其他玩具一樣常見且容易獲得。在那個沒有手機、在電腦和電視時代，萬花筒中美麗的圖案豐富了許多兒童的生活童年時代。萬花筒里的“花”兒童中有更多的顏色it豐富的想象力。20世紀(jì)80年代，隨著萬花筒的盛行，它不僅僅是一種光學(xué)玩具，而是逐漸發(fā)展成為一種光學(xué)藝術(shù)品。

在21世紀(jì)，萬花筒已經(jīng)逐漸淡出人們的視線年代的景象，但一些收藏家仍然對萬花筒有強烈的愛。北京玩具協(xié)會常務(wù)理事、萬花筒愛好者李紅寬不僅把聲音、光、電和其他動力被應(yīng)用于萬花筒的設(shè)計和生產(chǎn)中，我們還嘗試將古老的光學(xué)玩具與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，并在傳統(tǒng)玩具的生產(chǎn)中添加現(xiàn)代元素。2004年，李紅寬設(shè)計并制作了自己的132厘米長、一個直徑25厘米的巨型萬花筒被捐贈給北京民間協(xié)會，這是迄今為止中國最大的萬花筒。2005年，應(yīng)北京索尼探索科技館的邀請，李紅寬參加了第一屆展覽“索尼夢幻萬花筒展”展會上展出了20多個我們自己制作的萬花筒，被索尼探索科學(xué)館譽為“中國萬花筒第一人”目前，北京民俗博物館還藏有李鴻章先生制作的大型萬花筒。

2022年，世界 世界上最大的萬花筒在沙特阿拉伯首都利雅得舉行“看星星的眼睛”萬花筒高40米，高6米，寬3米。

發(fā)明原理

萬花筒的原理在于光的反射，用平面鏡連續(xù)反射光產(chǎn)生圖像。光的反射定律可以概括為十六個字：三條線共面，兩條線分離，兩個角相等，光可逆。

萬花筒是將三面有角度的鏡子放入圓筒中，然后在圓筒末端的兩層玻璃之間貼上貼花。當(dāng)圓柱體旋轉(zhuǎn)時，三棱鏡中鏡子的角度會發(fā)生變化，圖像的數(shù)量也會發(fā)生變化；圖像重疊形成各種圖案，通過不斷轉(zhuǎn)動萬花筒，您可以看到不斷變化的圖案。

萬花筒的景色瞬息萬變，關(guān)鍵點在于圓筒“芯”，“芯”各種各樣的材料，如彩色玻璃、明艷的寶石、美麗的羽毛等，還會添加玻璃顆粒、細珊瑚片、貝殼和沙子等，當(dāng)桶旋轉(zhuǎn)時，瓶中的閃閃發(fā)光的顆粒會上升和下降。當(dāng)這些碎片被三面玻璃鏡子反射時，就會出現(xiàn)對稱的圖案。

你也可以在前端安裝一個玻璃球，旋轉(zhuǎn)它以觀看周圍的任何風(fēng)景；將兩個風(fēng)車形狀的輪子組合在一起，通過旋轉(zhuǎn)輪子形成各種圖案；或者在前部填充各種顏色的油的組合，通過油的流動產(chǎn)生不可思議的圖案。

同一萬花筒中“芯”萬花筒的數(shù)量和質(zhì)量是不變的，但只要轉(zhuǎn)動萬花筒使碎片以新的方式組合，就會有無窮無盡的新圖案和花樣。陳列的創(chuàng)作原則是賦予散亂無序的材料以獨特的藝術(shù)表現(xiàn)手段，進行有目的的組合，產(chǎn)生各種新的創(chuàng)意。

萬花筒有兩個鏡面結(jié)構(gòu)不同的鏡子、三鏡、四鏡、錐形、旋轉(zhuǎn)和其他結(jié)構(gòu)，所以你可以看到鉆石、三角形和其他形狀。

外觀結(jié)構(gòu)

萬花筒是一個圓柱形結(jié)構(gòu)，圓柱的底部需要填充兩層玻璃，玻璃分散在它們之間“標(biāo)的物”，如一些彩色紙屑或彩色碎玻璃；另一端開一個小孔，稱為“視孔”眼睛可以通過這個小洞往里看。

內(nèi)部鏡結(jié)構(gòu)

2鏡結(jié)構(gòu)

2鏡結(jié)構(gòu)（Double mirror system）萬花筒由兩面鏡子組成。因為兩塊玻璃鏡子只能形成三角形的兩條邊，另一條邊不能反射。因此，帶有兩個鏡子的萬花筒將呈現(xiàn)圓形。如果兩個鏡子以30度的角度分開，則可以形成分成12個塊的圖像。不同的角度使萬花筒圖像不同。如果玻璃鏡之間的夾角為22°.將展示5，16幅圖像。可以看出，萬花筒中物體的圖像數(shù)量隨著兩個鏡子之間的角度而變化。如果將兩個鏡子之間的角度記錄為θ，并且θ的整數(shù)倍等于360度，即=360°，則形成的萬花筒圖案是分成N個塊的正N多邊形，這也表明一個物體圖像有N個虛像。

3鏡結(jié)構(gòu)

3鏡結(jié)構(gòu)（Threemirror system）用三面鏡子組成一個三角形。兩個以上光滑均勻的光學(xué)平面的透明體，至少有一組面是不平行的，包括正三角形、等腰三角形和直角三角形等，形成不同的三角形，呈現(xiàn)不同的圖像。當(dāng)使用三鏡結(jié)構(gòu)時，可以通過調(diào)整三個玻璃鏡的角度來顯示不同的圖像。三鏡組合結(jié)構(gòu)的交叉反射形成的萬花筒圖案不僅可以完全覆蓋整個視覺畫面，而且還具有節(jié)奏感。通過觀察，我們可以發(fā)現(xiàn)該圖形的單元結(jié)構(gòu)為正六邊形。

4鏡結(jié)構(gòu)

4鏡結(jié)構(gòu)（Fourmirror system）四面鏡子用來組成四邊形或菱形。如果形成一個正方形，它將產(chǎn)生一個拼接圖案狀的圖像萬花筒中形成的圖案是通過方形結(jié)構(gòu)在水平和垂直方向上對稱排列的連續(xù)圖案，物體將在萬花筒中形成重疊且相同的虛像。形成鉆石會產(chǎn)生兩個焦點。除了60度角的鉆石外，在萬花筒中的事物形成的圖案中還會有許多大小不同的重疊虛像。

5鏡結(jié)構(gòu)

5鏡結(jié)構(gòu)（Fivemirror system）由五塊相同大小的鏡子組成。由5個鏡面結(jié)構(gòu)組成的平面圖形是正五邊形。物體被五角鏡反射后，形成的圖像無法覆蓋視覺空間，中間有一個36度的鉆石空白。

6鏡結(jié)構(gòu)

6鏡結(jié)構(gòu)（Sixmirror system）由六面大小相同的鏡子組成。萬花筒中形成的圖形為連續(xù)圖形，其圖形單元結(jié)構(gòu)為正六邊形。

錐型鏡結(jié)構(gòu)

錐型鏡結(jié)構(gòu)（Tape mirror system）如果你將三個或四個梯形鏡頭組合在一起，通過寬大的開口觀看，你會看到圖像是球形的，充滿立體感。圓錐鏡結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是三鏡結(jié)構(gòu)和四鏡結(jié)構(gòu)的組合，由三個或四個玻璃鏡組成，但玻璃鏡的形狀必須是梯形的。組裝完成后，可以看到一個球形圖像。與其他反射鏡結(jié)構(gòu)相比，錐形反射鏡結(jié)構(gòu)的圖像更具立體感。

循環(huán)鏡結(jié)構(gòu)

循環(huán)鏡結(jié)構(gòu)（Cyclic mirror system）在圓筒壁上貼一層可以反射光線的鏡面薄膜，你可以看到一個漩渦狀的圖像，就像剛剛通過后通道訪問另一邊一樣。與其他結(jié)構(gòu)類型不同，圓形結(jié)構(gòu)可以形成規(guī)則的圖像和不規(guī)則的反射。

萬花筒的鏡面結(jié)構(gòu)決定成像，而鏡面材料決定其成像效果鏡面材料主要包括面鏡、塑料鏡、金屬鏡、分色玻璃等。

暗箱型萬花筒（Cavity mirror/油性或干性）

黑盒指的是萬花筒前端的題材（芯）的盒子。題材是油，稱為油黑箱類型。與油性相反，主題是玻璃碎片或珠子，這被稱為干燥的黑盒類型。

蜻蜓型萬花筒

代替萬花筒中常用的鏡頭，只安裝了帶有切口的玻璃片，并且將玻璃片縱向切割或切割成格子狀或龜甲狀，因為切割后的玻璃片看起來像蜻蜓的眼睛（復(fù)眼），故得名蜻蜓型。

萬花筒

偏振型萬花筒（micropolariscope/變化濾光器）

偏振萬花筒由三棱鏡和偏光鏡組成、聚酯薄膜，可以形成奇怪的水晶狀彩色圖案。

婚禮型（Welding   oscilloscope）

婚禮萬花筒是一種可以兩個人同時欣賞的萬花筒。標(biāo)的物安裝在兩個圓柱體的中心，其中一個由兩個透鏡組成，另一個由三個透鏡組成。由于受眾的特殊性，這種萬花筒經(jīng)常被作為結(jié)婚禮物贈送，因此被命名為婚禮萬花筒。

望遠萬花一體型（Camera  Scope）

也被稱為巴達諾萬花筒，它是一種望遠鏡（telescope）和萬花筒（be volatile）的萬花筒。在組裝好的透鏡前面放置一個透明球體（丙烯球或水晶球）而不是珠子，結(jié)構(gòu)非常簡單，但它可以展示一個奇妙的圖像世界。

彈子型（Marble   oscilloscope）

大理石萬花筒里裝滿了有圖案的玻璃球（也被稱為藝術(shù)大理石）通過旋轉(zhuǎn)玻璃球來改變圖案。因為玻璃球是由藝術(shù)家手工制作的，所以每件作品都是獨一無二的。

八音盒萬花筒（Music   box   kaleidoscope）

利用音樂盒彈簧的旋轉(zhuǎn)來改變圖像，它既帶來了視聽享受。為了利用額外的空間，這款萬花筒還開發(fā)了一個儲物層。

萬花筒設(shè)計之初是一款休閑益智的游戲玩具，同時也是一款美學(xué)靈感玩具。因為萬花筒是利用光的反射原理發(fā)明的，所以被學(xué)校作為教材來培養(yǎng)學(xué)生 實踐能力、觀察能力和思考能力。萬花筒也被用作家居裝飾，并逐漸發(fā)展成為一種光學(xué)藝術(shù)品，用于建筑等多種藝術(shù)領(lǐng)域、美術(shù)帶來了啟發(fā)。

建筑

實體結(jié)構(gòu)

固體結(jié)構(gòu)通常是指建筑物的結(jié)構(gòu)是固體結(jié)構(gòu)，例如建筑物中的拱門、壩體、墻體、柱體。中世紀(jì)歐洲的教堂建筑往往表現(xiàn)出萬花筒結(jié)構(gòu)的特點。在哥特式建筑中，圓形的玫瑰窗也被稱為萬花筒的單元結(jié)構(gòu)。為了防止建筑中的大跨度空間過于沉悶，布置了更多的小空間，但分布結(jié)構(gòu)仍以萬花筒對稱結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，這將使神圣的教堂更加莊嚴(yán)。從建筑的三維結(jié)構(gòu)來看，整體越來越窄，它在頂部聚集形成一個萬花筒結(jié)構(gòu)的穹頂作為基本結(jié)構(gòu)，這種穹頂形式相互轉(zhuǎn)化和組合，形成了豐富的建筑空間。

框架結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)通常是指建筑結(jié)構(gòu)由細長桿件組成的支撐體系，其結(jié)構(gòu)既能承受水平荷載又能承受垂直荷載，如建筑中的網(wǎng)架、析架等。萬花筒結(jié)構(gòu)用于平面和空間框架結(jié)構(gòu)在平面結(jié)構(gòu)中，經(jīng)常使用正多邊形結(jié)構(gòu)來體現(xiàn)萬花筒結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，而在空間結(jié)構(gòu)中，則使用萬花筒來為單一結(jié)構(gòu)制作萬花筒對稱結(jié)構(gòu)并形成三維組合。

例如，法國的埃菲爾鐵塔是由鋼筋制成的多級桁架結(jié)構(gòu)，形成四個相同的A形組合從空中俯瞰，它形成了一個規(guī)則的四邊形萬花筒結(jié)構(gòu)。

殼體結(jié)構(gòu)

殼結(jié)構(gòu)通常指層狀結(jié)構(gòu)，其長度和寬度遠大于其厚度。殼結(jié)構(gòu)在自然界中并不罕見，例如蛋殼。這種結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)的表面施加外力，其特點是受力均勻。隨著許多新技術(shù)和新材料的研發(fā)，人們可以創(chuàng)造出造型美觀材料經(jīng)濟空間結(jié)構(gòu)大的貝殼建筑。由于材料厚度較薄，但結(jié)構(gòu)具有較大的空間跨度和較輕的重量，因此建筑物的穩(wěn)定性變得非常重要。因此，萬花筒對稱結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)在具有殼體結(jié)構(gòu)的建筑中。

天窗

基于萬花筒的原理，天窗被設(shè)計為窗框，第一透光玻璃連接到頂部，第二透光玻璃嵌入底部，每個窗框的內(nèi)部都連接有平面玻璃鏡平面玻璃鏡、第一透明玻璃和第二透明玻璃設(shè)置在窗框上，使得天窗呈圓臺狀。窗框的上部嵌有玻璃隔板。玻璃隔板將平面玻璃鏡分成上側(cè)、下側(cè)設(shè)有多個風(fēng)扇，風(fēng)扇與窗框連接。玻璃隔板、在上平面玻璃鏡和第一透明玻璃形成的空間中放置有防靜電的彩色塑料片，當(dāng)風(fēng)扇工作時，彩色塑料片可以被吹起。

平面藝術(shù)

平面設(shè)計通常會選擇一些幾何形狀作為元素，例如三角形、矩形、菱形、圓形、電弧等，然后將這些基本元素按照一定的構(gòu)圖進行排列、組合、拼接。拼布的構(gòu)圖通常采用幾何點、線、表面形成一些規(guī)則、有序的、現(xiàn)代平面構(gòu)成的構(gòu)成。

平面作品可以利用萬花筒的視覺效果給人無盡的感受。如下圖所示，埃舍爾和s 《天使與魔鬼》以圓心為中點，由大到小排列，很有秩序和節(jié)奏感。萬花筒的這一特性也應(yīng)用于時鐘設(shè)計。

數(shù)字語言結(jié)合萬花筒結(jié)構(gòu)創(chuàng)作的作品可以夸大物體本身的美，使不起眼的物體展現(xiàn)出秩序和圖式之美。藝術(shù)家們猜測和探索數(shù)字藝術(shù)中的萬花筒結(jié)構(gòu)他們從大自然中提取元素，然后借助數(shù)字語言如聲學(xué)工程師馬克按照一定的規(guī)則進行提煉和重組·費舍爾（Mark fischer）借助被稱作“小波轉(zhuǎn)換”動物聲譜轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)過程，然后用一些數(shù)字技術(shù)繪制轉(zhuǎn)換結(jié)果，形成一個美麗的對稱圖形。

制作萬花筒時，需要準(zhǔn)備的萬花筒原材料是條形鏡片（材料自選）硬紙板、彩色玻璃碎屑、彩色包裝紙、小刀、膠帶等。適合初學(xué)者選擇塑料鏡，制作簡單，不容易劃傷手。

準(zhǔn)備好材料后，制作者可以用膠帶將三面長寬相同的鏡子向內(nèi)固定，并確保三面鏡子形成三角形中空體進行成像。調(diào)整后，玻璃球或其他物體固定在三角形中空體的一側(cè)，同時在外部纏繞——張紙板的過程中，需要為玻璃球預(yù)留一定的空間之后，制作人在另一面貼上透明膜，并留有觀察孔。最后，制作者可以在空心三角形的外層添加自己喜歡的裝飾。這樣，一個基本的萬花筒就制成了。

此外，玻璃鏡子可以切割成12厘米的長度、3厘米寬的長條，并將其組裝成三棱柱，然后將三棱柱放入圓柱體中。生產(chǎn)者可以在三棱鏡的一端安裝一個透明的玻璃片，并保留它作為觀察孔；另一端填充玻璃碎片或其他物體，然后安裝一塊圓形玻璃。其他步驟則跟“基礎(chǔ)款”類似。

萬花筒職業(yè)生涯

鮑靈格林州立大學(xué)的Sullivan 教授和費爾菲爾德大學(xué)的Mainiero 教授等(2008)提出了一個萬花筒式的職業(yè)模式(Kaleidoscope model)用來描述一個人的長期狀況的模型的職業(yè)生涯。

比如調(diào)節(jié)萬花筒“芯”每個人都會通過萬花筒的參數(shù)進行評估和工作、與生活相關(guān)的選擇和選項之間的利用率，以便更好地匹配工作需求、工作限制、工作機會和個人價值、愛好之間的契合程度。萬花筒式的職業(yè)觀反映了個人在工作中的追求、家庭和自我在多個領(lǐng)域達到最佳狀態(tài)的心理需求是新生代女性員工職業(yè)價值觀的重要內(nèi)容。

萬花筒項目

萬花筒項目是對美國高等教育科技優(yōu)勢的挑戰(zhàn)、在大學(xué)生選擇理工科專業(yè)的比例下降和信息技術(shù)革命對教學(xué)產(chǎn)生影響的背景下，科學(xué)教育的改革計劃應(yīng)運而生。萬花筒式”這意味著工作的注意力必須關(guān)注學(xué)生的各個方面學(xué)習(xí)環(huán)境，而不是孤立地看待它；它意味著有意義的改革不是來自孤立的個人的工作，而是必須有許多人的特別參與。萬花筒的比喻意味著盡管有許多改革模式，但每種模式都必須適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境。

情緒萬花筒

在美國心理學(xué)家埃利斯提出的情緒ABC理論中，A指的是誘發(fā)事件(Acti-Value added tax event)b指的是個人在遭遇誘發(fā)事件后出生的信念(Beliefs)也就是他對這一事件的看法、解釋和評價；c指個人成績在特定情況下的情緒和行為(result)相應(yīng)地，萬花筒原理的關(guān)鍵在于圓柱體中棱鏡的作用。a是碎片，B對應(yīng)于萬花筒中相同圖案和數(shù)量的碎片，但當(dāng)旋轉(zhuǎn)萬花筒時，碎片會重新組合，C將獲得新的圖案和新的圖案。