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어린이 과학 실험실
전방위 가시성을 위한 Periscope. 어린이과학실
이러한 "모든 것을 보는" 잠망경을 만들기 전에 기본 모델의 예를 사용하여 기존 잠망경의 구조를 떠올려 보겠습니다(그림 1).
그건 그렇고, 군사 장비에 사용되는 실제 잠망경은 물론 매우 복잡하다는 점에 주목합니다. 여기에는 미러 프리즘, 접안렌즈 및 렌즈 시스템이 포함되어 있습니다. 더욱이, 이 모든 것은 각 눈에 대해 두 배의 양입니다. 그럼에도 불구하고 가장 단순한 디자인의 잠망경이라도 흥미로운 관찰이 가능합니다. 그것을 만들려면 약 30x40mm 크기의 잡화점의 포켓 거울과 같은 두 개의 동일한 직사각형 거울이 필요합니다. 잠망경 본체는 판지로 만들어졌습니다. 파이프와 엘보우의 내부 단면적은 30x30mm입니다. 파이프 길이 - 250...500 mm (길이가 너무 길면 구조가 더 무거워질 뿐만 아니라 시야도 좁아집니다), 엘보우 - 70...80 mm. 파이프 패턴을 접착한 후 두꺼운 종이(예: Whatman 종이)를 접착하여 연결부를 강화합니다. 팔꿈치 측면에서 30x30mm 크기의 두 개의 창을 파이프에서 잘라내어 거울을 PVA 접착제로 고정하고 유황이 제거된 성냥 45개(상단 및 하단에 XNUMX개)로 고정합니다. 거울을 XNUMX도 각도로 설치하십시오(상단 창의 간격이 보기 창에 보여야 함). 무릎에도 30x30mm 크기의 창이 만들어집니다. 그러나 절단 된 재료의 일부 (1cm 너비의 스트립)는 제거되지 않고 팔꿈치를 파이프에 부착하는 데 사용됩니다. 산란 반사(광 노출)를 제거하기 위해 파이프와 엘보우의 내부 표면을 잉크 등으로 검게 처리한 다음 NTs 브랜드의 무색 니트로 바니시로 코팅합니다. 잠망경 외부를 바니시, 바람직하게는 밝은 니트로 바니시로 덮는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 우아함은 물론 강도와 습기에 대한 저항력도 얻을 수 있습니다.
이제 그림 2에 표시된 다이어그램 인 "만능"잠망경의 디자인을 살펴 보겠습니다. 하단에는 가장 간단한 잠망경과 마찬가지로 거울이 설치되어 있습니다. 그러나 윗부분에는 더 이상 거울이 없지만 거꾸로 된 이집트 피라미드를 연상시키는 거울 피라미드가 있습니다. 합판이나 하드보드로 잘라낸 정사각형 시트에 고정되고 끝이 망치로 편평하게 펴진 직경 5~6mm의 강철 튜브로 만든 XNUMX개의 스탠드에 매달려 있습니다. 하부 거울에 보이는 이미지를 크게 가리지 않도록 얇은 스탠드가 필요합니다. 그렇지 않으면 관측이 불가능한 소위 '데드존'으로 인해 전방위 시야가 저하됩니다. 피라미드는 파이프 상단 가장자리 위로 충분히 높아야 합니다. 이렇게 하면 필요한 경우 보기 구멍을 통해 피라미드의 전체 거울면을 측면에서 조금 들여다볼 수 있습니다.
그러한 잠망경에서 우리는 무엇을 보게 될까요? 이미지는 3등분, 더 정확하게는 사분면으로 "분할"되는 것으로 나타났습니다(그림 XNUMX). 왼쪽은 왼쪽 보기, 위쪽은 정면 보기, 오른쪽은 오른쪽 보기, 아래쪽은 후면 보기를 표시합니다. 양식화된 남자의 이미지는 이 호기심 많은 잠망경에서 환경이 어떻게 변화할지 보여줍니다. 거울 시스템을 통과하면 관찰된 물체의 아래쪽 부분의 반사가 결과 그림의 중앙에 나타나고 위쪽 부분은 주변을 따라 나타납니다.
피라미드의 거울을 올바르게 구성하기 위해 어떻게 잘라내나요? 모두 동일하므로 그중 하나를 살펴보겠습니다. 이는 이등변삼각형 ABC이다(그림 4). 잠망경이 수직으로 위치할 때 거울(피라미드의 면)은 수평선에 대해 45도 각도로 기울어져야 합니다. 수학적 계산에 따르면 삼각형 ABC의 변의 비율은 다음과 같습니다. AB=BV=0,5ABv3=0,866AB. 참고로 BG의 높이는 AG=0,5ABv2=0,7071AB 비율로 구할 수 있습니다. 각도 A와 B는 54,736도이고 각도 B는 70,528도입니다. 당연히 실제로는 이러한 정확도가 필요하지 않으므로 각각 55도와 70도를 사용합니다. 정삼각형으로 피라미드를 만들 수도 있습니다. 아시다시피 모든 각도가 60도이므로 거울의 표시 및 절단 (다이아몬드 또는 유리 절단기 사용)과 피라미드 조립이 크게 단순화됩니다. 그러나이 경우 Andrei의 잠망경은 수평으로 "보이지" 않고 약간 아래쪽 (수평선에 대해 약 10도 각도)을 "봅니다". 그러나 이는 크게 중요하지 않습니다. 특히 보고 있는 공간의 범위가 제한되어 있는 경우에는 더욱 그렇습니다.
따라서 푸쉬킨의 황금 수평아리처럼 안드레이의 잠망경은 북쪽, 동쪽, 남쪽, 서쪽의 네 가지 기본 방향을 "봅니다". 그러나 북서쪽, 북동쪽, 남동쪽 및 남서쪽의 중간 방향도 추가하면 어떻게 될까요? 그러면 해당 지역의 파노라마가 5개 섹터의 형태로 더욱 명확하게 표시될 것임이 분명합니다(그림 1,78). 이 삼각형의 종횡비는 다음과 같습니다: AB=BV=1,71AB,-BG=33AB. 각도 B는 73,5도이고 각도 A와 B는 각각 XNUMX도입니다. 이 경우 잠망경을 위쪽으로 구부릴 필요가 없습니다. 팔각형 또는 원형 단면의 수직 파이프. 거울 피라미드가 부착된 상단 시트도 팔각형 또는 원형입니다. 파이프에 연결하려면 XNUMX개 또는 XNUMX개의 랙이 필요합니다.
팔각형 파이프의 하부 거울 모양은 그림 6에 나와 있습니다. 마킹은 파이프 내부 가장자리의 너비에 해당하는 크기 X를 선택하여 시작됩니다. 둥근 경우 거울은 타원 모양으로 잘립니다. 기하학적 매개변수는 다음과 같은 대략적인 관계에서 찾을 수 있습니다. 장축은 1,5d, 단축은 d, 간 초점 거리는 1,8d입니다. 여기서 d는 파이프와 엘보우의 내부 직경입니다. 타원을 구성하는 방법은 고등 수학 참고서에서 찾을 수 있습니다. 먼저 단단한 판지에 타원을 만들고 잘라내어 파이프에 잘 맞는지 확인합니다. 파이프는 원하는 각도에 자유롭게 맞습니다. 그런 다음 이 템플릿을 거울 표면에 적용하고 Polytsvet 연필, 유리 그래퍼 또는 볼펜으로 윤곽을 그립니다. 평범하지만 항상 날카로운 가위로 타원을 잘라내어 물통에 거울과 손을 담그고 예방 조치를 취하십시오. 거울유리를 포함한 유리는 일반적으로 물 속에서도 문제 없이 절단될 수 있습니다. 결국 타원의 가장자리가 너무 고르지 않은 것으로 판명되면 숫돌이나 숫돌을 사용하여 (주로 균열을 방지하기 위해) 연마됩니다. 생성된 공작물의 후면 부분의 끝과 가장자리는 거울 기판이 벗겨지지 않도록 바니시로 코팅됩니다. 합판이나 하드보드로 만든 바닥에 피라미드 거울을 놓는 것이 좋습니다. 이 바닥은 작은 못으로 두드리거나 나무 판자로 만든 프레임에 목공품, 카세인 및 유사한 접착제로 결합하여 상단 시트에 부착합니다. 거울을 설치하려면 동일한 접착제나 브랜드 88N, 88NP, BF-2 또는 더 나은 "Moment"를 사용하십시오. 저자: A.Virshiev, V.Vladimirov
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