旋转的影像

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  你见过走马灯吗?它是中国一种古老的玩具和照明灯具。现在,人们经常用“走马灯”来比喻来往穿梭不停的事物。
  
  传统的民俗文化
  
  古时候,老百姓为了丰富生活,形成一些固定而文明的节日活动。正月十五元宵节,民间风俗要挂花灯,走马灯是花灯的一种。宋代就已有走马灯,当时叫“马骑灯”。在一个或方或圆的纸灯笼中,插一根铁丝作立轴,轴上方装一片叶轮,轴中央装两根交叉细铁丝,在铁丝上每一端粘上人、马之类的剪纸。当灯笼内的烛灯点燃后,热气上升,形成气流,从而推动叶轮旋转,剪纸随轮轴转动。它们的影子投射到灯笼纸罩上,就会出现人和马互相追逐、物体景色不停转换的影像。这就是走马灯。
  
  走马灯的对联故事
  
  历史上有很多关于走马灯的典故。相传王安石23岁时进京赶考,外出闲逛时,看到一户人家门口的走马灯上有一上联:“走马灯,灯走马,灯熄马停步。”显然是在等人对下联。他一时也没想出如何对。
  在考场上,王安石第一个交卷。主考官见他交卷快,就想考考他的才艺,指着厅前的飞虎旗出了个上联:“飞虎旗,旗飞虎,旗卷虎藏身。”王安石马上用“走马灯,灯走马,灯熄马停步”。将下联对了出来,令主考官惊奇不已。
  走出考场,他想起和走马灯的机缘,忍不住又来到那户人家。原来这户人家的小姐是在用对联征婚。有了考场上的巧合,他自然对得又快又好,主人家当即把女儿许配给他。举行婚礼时,又传来他高中状元的好消息,真是双喜临门,一时传为美谈。
  
  走马灯的传播
  
  走马灯在宋代传到波斯(今天的伊朗、伊拉克和阿富汗等地),后来又由波斯传到世界各地,成为世界各地小孩喜欢的玩具。它无论挂在什么地方,人们都被那“人马追逐不停”的奇特景象所吸引。到底是什么力量在促使它转个不停?人们充满好奇。
  有人忍不住把走马灯拆开,想看个究竟,但里面除了蜡烛和一个贴满画片的轮轴外,就什么也没有了。其实是蜡烛点燃后产生的热气,推动轮轴转动,从而产生物换景移的影像。
  
  燃气轮机的发明
  
  走马灯自然也引起世界各地科学家的关注:燃烧的热气可以推动走马灯旋转,如果加以改进,能不能产生新的动力?
  各地的科学家充满热情地投入到这项研究中。但他们或因为机器效率不高、或因为材料不耐热等各种原因,所做的实验相继失败。
  1939年,第一台能够发电的燃气轮机在瑞士研制成功。它由燃料燃烧产生热气,推动涡轮(叶轮)旋转而发电。
  
  喷气式飞机的问世
  
  在燃气轮机研制的同时,有些科学家也想将这项技术运用到飞机上。
  当时的飞机都是依靠螺旋桨飞行的,但飞机达到一定飞行速度后,再提高螺旋桨的旋转速度,也无法使飞机飞得更快了。
  英国人弗兰克·惠特尔从走马灯原理获得启发,1929年推出涡轮喷气发动机的原理:先将空气用多级涡轮层层加压,然后进入燃烧室,和燃料混合点火膨胀,膨胀后的空气再经过另一组涡轮层层加压,从喷气动力的尾部喷出,产生巨大的反推力。但当时这个理论没有受到重视。
  德国人冯·奥亨在弗兰克·惠特尔的理论上加以发展,制造出世界上第一架喷气式飞机,并在1939年试飞成功。此后,人们开始投入大量精力,研制改进喷气式飞机。现在,最快的喷气式飞机时速已经达到2981.5千米。
  热情发言:
  从庆祝节日的玩具,到直冲云霄的飞机,走马灯的原理不断地带给人们惊喜。现在,这项原理已经运用到许多产品中。不光是飞机和发电机,航天器、高档汽车、轮船等都开始采用这种动力装置。这种动力装置不但能使交通工具的速度更快,还因为高能效,能节省能源和减少污染,而大受欢迎。
  链接:
  自己动手制作一个简单的走马灯吧。
  工具和材料:
  剪刀、胶水、铅笔、直尺、圆规、各种彩纸(方形和圆形纸片)、细铁丝一段(20em)、薄木板(或者硬纸片)、印有奔马的纸片、细绳等。
  制作步骤:
  1.把彩纸剪成一方一圆,方的为36×14厘米,圆的直径12厘米,方的作圆筒,圆的作顶盖(风轮)。
  2.将圆纸片剪成规则的窗门,每个窗门半开着,方向要一致,这就是顶盖(风轮)。
  3.把圆筒粘好,一端剪成许多小齿,方便贴顶盖。把带窗门的顶盖用胶水粘在圆筒上,注意窗门开的方向向上。
  4.用薄木板(或者硬纸片)做个小架子,架子上端中间打个孔,下端中间打个小洞(不打穿),将细铁丝上端做成圆环,两头拉直,一头伸入孔里,一头插在洞里,要保证铁丝的灵活性,这样走马灯才可以转动。蜡烛放在铁丝的一边,点燃后热空气就可以推动圆筒上的顶盖(风轮)转动了。
  5.将奔马图样粘贴在圆筒上,或用彩笔在圆筒上画好奔马图形,然后将圆筒套在铁丝上,圆筒顶盖和铁丝的圈固定在一起。这样,一个走马灯就做好了。
  快乐尝试
  请你用日记或作文的,形式,把自己制作走马灯的过程记录下来,写出制作过程中的困难和解决办法,以及你的发现和感受。
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