Dreht man ein Kaleidoskop, verändert sich das Bild darin bei jeder Drehung. Was geht in dieser kleinen Röhre vor, und wer hatte die Idee dazu? Hier die kurze Geschichte, mit Quellen.
Die Kurzfassung
- Ein Kaleidoskop hat zwei oder mehr Spiegel, die in einem Winkel zueinander geneigt sind, sodass einige kleine Gegenstände als symmetrisches Muster erscheinen.
- Die bunten Glasstücke liegen lose in einer Zelle an einem Ende. Dreht man die Zelle, bewegen sich die Stücke, und das Bild verändert sich ständig.
- Erfunden hat es der schottische Wissenschaftler David Brewster, um 1815; patentiert wurde es 1817.
Die kurze Antwort
Ein Kaleidoskop ist eine Röhre mit „zwei oder mehr reflektierenden Flächen (oder Spiegeln), die in einem Winkel zueinander geneigt sind“. Ein oder mehrere Gegenstände am einen Ende der Spiegel erscheinen als symmetrisches Muster, wenn man vom anderen Ende hineinschaut.
Die Spiegel leisten die Arbeit. Ein Spiegel erzeugt die sogenannte spiegelnde Reflexion, die „spiegelartige Reflexion von Wellen, etwa Licht, an einer Oberfläche“, und das Reflexionsgesetz besagt, dass der Reflexionswinkel eines Strahls dem Einfallswinkel gleicht. Stehen die Spiegel im Winkel zueinander, wird das Licht immer wieder zwischen ihnen reflektiert, und diese wiederholte Reflexion erzeugt die symmetrischen Bilder. Deshalb wird aus einer Handvoll Glasstücke ein sich wiederholendes Bild.
Was drin steckt
In der Röhre stecken nur zwei Ideen:
- Die Spiegel. Zwei oder mehr, in einem Winkel zueinander geneigt.
- Die Zelle. Sie enthält „üblicherweise an einem Ende eine Zelle mit losen, farbigen Glasstücken oder anderen durchsichtigen“ Gegenständen. „Das Drehen der Zelle bewegt das Material, sodass sich eine ständig wechselnde Ansicht ergibt.“
Warum der Winkel zählt
Der Winkel zwischen den Spiegeln bestimmt das Muster. David Brewster, der Erfinder, probierte mehrere aus. Das beschreiben die Quellen als seine Angaben:
| Spiegelanordnung | Was Brewster darüber schrieb |
|---|---|
| 18°, 20° oder 22½° | In seinem Patent hielt er diese für „am gefälligsten“. |
| 45°, 36° und 30° | Das sind die Hauptbeispiele in seiner Abhandlung. |
| 60° (gleichseitiges Dreieck) | Ein unendliches Muster aus gleichseitigen Dreiecken, von Brewster als „ungewöhnlich prächtig“ beurteilt. |
| 90°, 60° und 30° | Ein Muster mit 31 gespiegelten Bildern der Öffnung, nicht symmetrisch um die Mitte angeordnet. |
| Vier Spiegel | Ein quadratisches oder rechteckiges Kaleidoskop mit einem unendlichen Muster aus Quadraten oder Rechtecken. |
Ein anderer Winkel ist also keine Kleinigkeit. Er verändert, wie das Muster aussieht.
Wer hat das Kaleidoskop erfunden?
Der schottische Wissenschaftler Sir David Brewster (11. Dezember 1781 – 10. Februar 1868), „ein britischer Wissenschaftler, Erfinder, Autor und Wissenschaftsverwalter“, „vor allem für seine experimentelle Arbeit in der physikalischen Optik in Erinnerung“. Seine Erfindung des Kaleidoskops datiert auf „etwa 1815“, und das britische Patent Nr. 4136 „wurde im Juli 1817 erteilt“.
Brewster gab ihm auch seinen Namen. „Der Begriff ‚Kaleidoskop‘ wurde von seinem schottischen Erfinder David Brewster geprägt.“ Er setzt sich aus drei altgriechischen Wörtern zusammen, kalos („schön, Schönheit“), eidos („Form, Erscheinung“) und skopeo („schauen, untersuchen“), „daher ‚Beobachtung schöner Formen‘“.
Ein Erfolg, der den Erfinder nicht reich machte
Der Absatz war schnell: Schätzungsweise zweihunderttausend Kaleidoskope wurden in nur drei Monaten in London und Paris verkauft. Aber „eine Kopie des Prototyps wurde Londoner Optikern gezeigt und kopiert, bevor das Patent erteilt wurde“, und das Patent „brachte Brewster keinen direkten finanziellen Nutzen“.
Frühe Exemplare kann man bis heute sehen. Die Science Museum Group in Großbritannien besitzt Brewster’s Patent Kaleidoscope by Philip Carpenter, Birmingham, England, 1820, aus versilbertem Messing, „mit Zusatzlinse für entfernte Gegenstände und 13 verschiedenen Objektplatten“. Wikipedia ergänzt, Carpenters Firma „verkaufte noch 60 Jahre lang Kaleidoskope“.
Ist ein Kaleidoskop ein Spielzeug für Kinder?
Es ist eine sehr alte, sehr einfache Art des Spielens: hineinschauen, drehen, wieder hineinschauen. Die oben genannten Quellen nennen kein Alter dafür, also erfinden wir keines. Ein Kaleidoskop hat meist eine Zelle mit losen Stücken aus farbigem Glas. Prüfen Sie daher bei jedem die Alters- und Sicherheitshinweise, bevor Sie es einem kleinen Kind geben.
Was wir wählen würden
Wer eines ausprobieren möchte: Uns gefällt ein Kaleidoskop, das man ebenso anschaut wie durchschaut. Unser Van Gogh Kaleidoscope trägt ein Gemälde von Van Gogh auf einem schlanken Metallkörper mit goldfarbenen Ringen, und ein Fenster aus bunten Glassplittern am oberen Ende fängt das Licht. Sie wählen eines von sechs Gemälden, etwa Sternennacht über der Rhône oder Weizenfeld mit Krähen, und ein Muster mit neun Blütenblättern oder zehn. Es kommt in einer Geschenkbox, ohne Batterien und ohne Bildschirme.
Ein ehrlicher Hinweis: Wir haben für dieses Modell weder eine bestätigte Altersangabe noch Angaben zur Glassicherheit, daher nennen wir hier keine. Wenn Sie es für ein kleines Kind kaufen, fragen Sie uns bitte zuerst.
Quellen
- Kaleidoscope, Wikipedia: die im Winkel geneigten Spiegel und das symmetrische Muster, die Zelle mit losem Buntglas, Brewsters Winkel, der Name aus dem Griechischen, Patent GB 4136 im Juli 1817 erteilt, 200.000 Stück in drei Monaten verkauft, Carpenters Firma verkaufte 60 Jahre lang.
- David Brewster, Wikipedia: seine Lebensdaten und Arbeit in der Optik, die Erfindung des Kaleidoskops um 1815, das Patent von 1817, frühes Kopieren und kein direkter finanzieller Nutzen.
- Specular reflection, Wikipedia: spiegelartige Reflexion und das Reflexionsgesetz.
- Brewster’s Patent Kaleidoscope by Philip Carpenter, Birmingham, England, 1820, Sammlung der Science Museum Group: das Objekt, seine Zusatzlinse und 13 Objektplatten.
