2020年1月16日 星期四

手繪圓柱反射圖

這個東西應該很多人都不陌生
(photo credit to István Orosz’s)
也有專用的軟體可以製作
https://www.anamorphosis.com/software.html
高手甚至可以直接畫出來

原理也不難,就是一個坐標系的轉換
但要叫一個初學者手繪出來就不容易了
其實只要先畫出參考坐標系就簡單了

拿一張半透明紙
反射圓柱體先壓在前方
從正中央畫出一條參考直線
這條直線在鏡像中和原直線是要完全接在一起的
接下來拿把尺放在半透明紙上
但眼睛是看著鏡像的,當鏡像中這兩條線平行時
就可以在描圖紙上畫下來



以此類推,Y軸的坐標系就出來了


X軸就難了,越遠離圓柱看起來距離越短
因此實際X軸的間隔也要越大
但如果不要求十分精準,差一點也可以啦~~
因此X軸就直接等分就好,這樣也簡單多了
將X軸等分的各點連起來,這樣就完成座標圖了
從鏡像可以看出來是呈現一般習慣的直角座標系
但實際的圖並不是如此




在方格紙上寫出你要反射的字(圖當然也行,但畫起來很痛苦...)
在利用方格紙上的座標細描繪在我們製作的座標系上
當然是要上下顛倒畫的
畫好後像這樣

反射時要將描圖紙翻面
從圓柱鏡中看到的像就會是標準的直角座標



2020年1月9日 星期四

顏料三原色與光的三原色


詳細的情況可以參考這篇
就不再贅述

只不過這次直接用市售的RGB燈泡來做




當三色燈炮通過一個圓孔時
基本上就好像是很糟糕的針孔成像
原本的點光源發散了
但卻剛好切合我們的需求!!
非常漂亮的就混合出光的三原色

從圓孔遮光片和牆面上的投影就可以看出影像和光源是上下顛倒、左右相反的不完美針孔成像

但若反過來在三色燈炮前面放一個圓形遮光片
就成了YCM三色顏料的混色
原理也請參考這篇

當然,要回到圓筒型的經典款也是可以的...


兩個願望一次滿足~~

2020年1月6日 星期一

隨身版三原色混合

央團於108學年度將推出第四套教具漂箱_光學
雖然尚未討論出確認版本
但三原色混合絕對是必選項目
之前已經做過太多(原始版單顆LED版高功率版1高功率版2電腦模擬版手電筒版直接反射版)
但不是亮度不夠就是體積較大
這次為了教具漂箱再度改良成掌心雷版本

為了配合散熱片規格,水管用1.5英吋,長度只要8公分就可以

高功率三色LED的接腳定義如下

不同廠商可能不同,使用前測一下就知道
電路圖也簡單

因為紅光LED驅動電壓較低

因此串接一顆整流二極體降0.7V
其實更好的方法應該用mosfet的RC電路來調整
但這樣很多人可能就放棄了
因此用整流二極體來降壓最簡單
但因為無法微調,混出白光的效果會和電池目前的電壓有關
這點必須留意

沾上一些散熱膏之後先將LED燈珠焊上鋁基座
負極就直接共點
正極先分別連接一條接線備用(做上記號才知道是甚麼顏色)
再將鋁基座塗上一些散熱膏黏在散熱片上
散熱片不能省,全開有接近3W功率,燈珠很燙的
接線再用束帶固定






將接線依序連接上開關
電池用18650


最後將散熱片四周墊上半個小保麗龍球
就可以輕易塞入水管中固定




效果非常好!!
但同樣的東西已經拍太多
就一張就好囉~~

2019年12月30日 星期一

發光牛頓擺


之前用玻璃彈珠做過一個牛頓擺
心血來潮,打光之後還滿有趣的
其實之後就一直想做一個自帶光源的版本
但許多事當下沒做,就一直拖著
最近不順,就想關在實驗室搞東搞西...

LED要小,所以直接拆原本壞掉的LED燈留下來的燈板


慢慢焊上0.15mm的漆包線當作電線,同時也是擺線
再利用UV膠慢慢固定在玻璃彈珠上
當然事先也加上了一小片的玻璃紙
這樣才能投射出不同顏色的光





支架一樣用水管
畫出要固定擺線的位置之後
拉出標線就可以開始固定彈珠了







注意正負極要在同一邊
黏上一條銅箔就可以全部並聯

要完全將彈珠對齊實在很難...
所以碰撞時也有一些誤差
但就這樣吧,不然實在快搞不下去了

最後再配電源線就OK了



看著光影在那邊晃啊晃
心情也好了一些了...