현대 발명품
카메라
일회용 카메라,디지털카메라,카메라폰 등 요즘 사람들이 버튼 하나로 기억을 컬러로 기록할 수 없는 시대는 상상하기 어렵다. 1888 년 이전에는 사진 촬영이 비싸고 필요한 장비가 번거로웠습니다. 그러나 조지 이스트만은 롤 필름을 개발하고 최초의 휴대용,휴대용 코닥 카메라 특허. 카메라는 필름과 함께 사전로드 와서,100 노출을 복용 한 후 소유자는 이스트만 코닥 회사에 전체 카메라를 보내,영화는 제거 및 개발 된 경우. 코닥은 새로운 필름을 카메라에 넣고 사진과 카메라를 소유자에게 다시 보냈습니다. 즉,이스트만의 슬로건’당신은 버튼을 누르면 우리는 나머지를 할’매우 정확했다!
카메라는 초점 메커니즘,플래시 및 기타 기능을 갖춘 매우 복잡한 기계 일 수 있지만 가장 기본적인 것은 세 가지 주요 요소 만 필요합니다:
- 렌즈. 빛은 모든 다른 방향에 있는 목표의 떨어져 반영됩니다. 볼록 렌즈는 광선을 구부리고 단일 지점에서 수렴하도록 초점을 맞 춥니 다. 그 시점에서 객체의 거꾸로 된 반전 된’실제 이미지’가 형성됩니다. (당신은 렌즈가 창 앞에 흰 종이 위에 하나를 잡고 빛을 집중하는 방법을 볼 수 있습니다. 햇빛은 작은 밝은 광선으로 종이에 나타납니다.)사진을 찍기 위하여는,카메라 렌즈는 빛 과민한 표면에 좁은 지역으로 그것의 앞에 장면떨어져 반영하는 빛을 초점을 맞춰야 한다.
- 빛 과민한 물자. 카메라에서 렌즈는 빛을 필름의 한 지점에 집중시킵니다. 필름은 빛에 노출되었을 때 화학 반응을 겪는 화학 물질로 처리되어 이미지를 기록합니다. 빛에 민감하기 때문에 어두운 방에서 필름을 개발해야합니다. 너가 그림을 너의 스크랩북을 위해 준비되어 있을 얻을 전에 개발함것은 화학제품의 몇 단계 그리고 다른 종류를 관련시킨다.
- 셔터. 필름은 빛에 매우 민감하기 때문에 빛에 너무 오래 노출되면 망가질 것입니다. 셔터는 렌즈와 필름 사이의 카메라 부분이며 빛이 필름에 도달 할 수있는시기와 시간을 제어합니다. 당신이 사진을 찍을 때,셔터는 빛이 필름을 칠 수 있도록 열립니다,다음 거의 즉시 닫습니다. 셔터가 얼마나 오래 열려 있는지(노출 시간)는 필름이 얼마나 민감하고 빛이 얼마나 많은지에 따라 다릅니다. 밝고 화창한 날에는 셔터가 밤보다 훨씬 적은 시간 동안 열려 있어야합니다.
왜 실제 이미지가 거꾸로 뒤집혀 있는지 궁금 할 것입니다. 이것은 물체의 바닥에서 튀는 빛이 렌즈에 의해 위쪽으로 구부러져 야하기 때문에 위쪽의 빛이 아래쪽으로 구부러져 야하기 때문입니다. 그들은 교차 할 것이므로 이미지를 만들 때 거꾸로 될 것입니다. 같은 일이 좌우로 발생,이는 이미지도 반전되는 이유입니다.
최초의 카메라 유형은 카메라 옵스큐라라고 불렸는데,이 카메라는’어두운 방’이라는 라틴어이다.’그것은 빛이 통과 할 수있는 작은 구멍이있는 어두운 방으로 구성되었습니다. 그것은 단지 빛이 하나의 좁은 빔으로 입력 할 수 있기 때문에 구멍,렌즈처럼 행동했다; 이 빔은 구멍 반대편 벽에 외부 물체의 반전 된 이미지를 생성했습니다. 아리스토텔레스는 그의 글에서 이런 종류의 카메라를 언급했기 때문에,우리는 그것이 기원전 300 년 초에 태양을 보는 데 사용되었다는 것을 알고 있습니다! 결국 카메라 옵스큐라는 큰 상자로 만들어졌으며 이미지 오른쪽을 위로 뒤집을 수있는 렌즈가있었습니다. 역사가들은 요하네스 베르메르와 같은 예술가들이 그림을 그리고 싶은 장면의 이미지를 보기 위해 이들을 사용했다고 믿는다.
카메라 옵스큐라는 현대 카메라가 하는 일의 절반만을 달성했다. 그러나 이것은 단지 이미지를 생산;그것은 그것을 기록하지 않았다. 19 세기 초까지 과학자들은 이미지를 받을 수 있는 빛에 민감한 판을 개발했다. 그리고 초기 방법은 매우 효율적이지 않았습니다-사진 이미지는 8 시간 이상의 빛에 노출 된 결과였습니다. 결국 다게레라는 이름의 프랑스 인은 다게 레오 타이프 발명–금속 판에 촬영하는 과정. 노출 시간은 상당히 짧았습니다-약 10~20 분-하지만 사람들이 왜 그 오래된 사진에서 미소를 짓지 않았는지 설명 할만큼 충분히 길었습니다! 많은 사람들의 노력을 통해 1800 년대 중반까지 노출 시간이 몇 초로 단축되었습니다.이스트만이 휴대용 카메라에 들어갈 수 있도록 필름을 굴리는 방법을 알아 냈을 때 사진은 대중에게 제공되었고 그 이후로 카메라는 필수 불가결했습니다!
카메라 기술은 계속 발전하고 있습니다. 오늘날의 디지털 카메라는 영화를 완전히 없애줍니다. 빛은 영화 처럼 화학적으로 대신 전자적으로 그것을 기록 하는 반도체에 초점을 맞추고 있다. 그런 다음 전자 충동은 컴퓨터 언어의 1 과 0 으로 변환되어 작은 색의 점 또는 픽셀로 구성된 이미지를 생성합니다. 이러한 이미지는 쉽게 변경,크기 조정,전자 메일 또는 웹 사이트에 업로드 할 수 있습니다.
자신 만의 카메라 옵스큐라를 만들고 싶습니까? 그것은 또한 핀홀 카메라라고,당신은이 과학 프로젝트를 만들 수 있습니다.
진공 청소기
20 세기의 년초안에 너의 양탄자를 진공 청소기로 청소하고 싶는 상상하십시요. 당신의 집에 거 대 한 말이 끄는 기계를 보낼 것 이라고 방문 진공 청소기로 청소 서비스를 호출 해야 합니다. 호스 거리에서 밖에 서 가솔린 구동 진공에 연결 된 귀하의 창을 통해 공급 될 것 이다. 매우 편리하지,권리? 그리고 1905 년에 최초의 휴대용 전기 진공이 발명되었을 때 무게는 92 파운드였습니다…
진공 청소기는 간단한 카펫 청소기에서 고성능 전기 흡입 기계에 이르기까지 수년에 걸쳐 많은 수정을 거쳤습니다. 우리가 알고있는 진공 청소기는 1907 년 제임스 머레이 스팽글러에 의해 발명되었습니다. 그는 오래된 팬 모터를 사용하여 필터 용 빗자루 손잡이에 흡입 및 베갯잇을 만들었습니다. 그는 그의’흡입 스위퍼,’특허 하지만 곧 그 후,윌리엄 에이치 후버 그의 특허를 구입 하 고 진공 청소기를 제조 하는 후버 회사를 시작 했다. 후버의 10 일 무료 평가판 및 방문 판매 곧 전국 가정에 진공 청소기를 배치. 지난 몇 년 동안 후버 추가 구성 요소(예:’치는 바’)진공 그것을 빨 수 있도록 카펫에 먼지를 제거 하기 위해.
진공 청소기는 베르누이의 원리 때문에 작동하는데,이는 공기의 속도가 증가함에 따라 압력이 감소한다는 것을 나타냅니다. 공기는 항상 고압 영역에서 저압 영역으로 흐르고 압력을 균형있게 조정합니다. 진공 청소기는 입구 포트 어디 공기 입력 및 배기 포트 어디 공기 종료. 진공 내부의 팬은 빠른 속도로 배기 포트를 향해 공기를 강제로,이는 내부 공기의 압력을 낮춘다,베르누이의 원리에 따라. 이것은 흡입을 창조합니다-진공 외부에서 고압 공기는 입구 항구를 통해서 낮 압력 공기를 대체하기 위하여 안으로 돌진합니다. 들어오는 공기는 그것으로 당신의 양탄자에서 먼지 그리고 먼지를 나릅니다. 이 먼지는 필터 백에 갇혀 있지만 공기는 백을 통과하여 배출됩니다. 가방에 먼지가 가득 차면 공기가 느려져 압력이 증가합니다. 이 가방이 가득 차있을 때뿐만 아니라 작동하지 않습니다 이유입니다,당신의 진공의 흡입력을 낮춘다.
진공 청소기 만들기
진공 청소기는 외부의 고압 공기가 내부의 저압 공기로 흐르기 때문에 카펫에서 먼지를 빨아 들일 수 있습니다. 전기 진공 상태에서 팬은 진공 내부의 공기를 빠르게 움직여 공기 압력을 낮추어 흡입을 유발합니다. 진공 외부의 고압 공기는 저압 공기를 대체하기 위해 흡입되어 먼지와 먼지를 필터 백에 넣습니다.
이 프로젝트에서는 내부의 공기 압력을 변경하고 팬 대신 피스톤을 사용하여 흡입을 생성하는 핸드 펌프 진공 청소기를 만들 수 있습니다. 당신의 진공을 만들기 위해 절차에 따라,다음 작동 방법에 대한 설명을 읽어! 어른이 절단에 도움이 필요합니다.
필요한 것:
- 2-리터 플라스틱 소다 병
- 탁구 공
- 면도날,상자 커터 또는 날카로운 가위
- 테이프
- 스레드
- 종이
- 티슈 페이퍼
당신이하는 일:
1. 베이스에서 방법의 약 1/3 에서 소 다 병의 바닥을 잘라. 지금 병의 밑바닥 제 3 의 1 개의 측의 아래 틈새를 자르십시오-이것은 당신이 병의 윗 부분 안쪽에 그것을 미끄러지는 것을 허용할 것이다 그래서 피스톤으로 작동할 수 있다.
2. 종이 6’3’스트립을 잘라 여분의 강도 대 한 길이 반으로 접어. 당신의 피스톤을 위한 손잡이를 만들기 위하여 병의 바닥에 이 지구의 각 끝을 끈으로 엮으십시오.
3. 병의 상단 부분에 약 1-1/2 인치 목 아래 3/4 인치 구멍을 잘라. 이 구멍은 필터 백으로 이어질 것입니다.
4. 6’4’티슈 페이퍼를 가진 당신의 진공을 위한 여과 백을 만드십시오. 반으로 종이 사각형을 접어 가방을 만들기 위해 측면을 테이프. 당신이 병의 목 근처에 만든 구멍 위에 테이프.
5. 스레드의 한쪽 끝을 탁구 공에 테이프로 붙입니다. 병의 상단 부분에 공을 넣어. 병의 입을 통해서 실의 자유로운 끝을 먹이고,병의 외부에 그것을 끈으로 엮으십시오 그래서 탁구 공은 목의 밑에 다만 경미하게 건다.
어떻게 당신이 방금 만든이 진기한 작업을 수행? 병의 하단 부분을 상단 부분에 밀어 넣은 다음 날카롭게 뒤로 당깁니다. 이것은 지금 공기의 동일한 양을 위한 더 큰 공간이 있기 때문에,병 안쪽에 기압을 줄입니다. 병 안쪽에 낮 압력 공기는 입을 통해서 외부에서 고압적인 공기에서 안으로 당기는 흡입을 창조합니다. 이제 다시 피스톤을 밀어;이 공기를 압축하고 압력을 증가,그래서 공기는 병 밖으로 다시 흐른다. 탁구 공은 밸브로 작동합니다-피스톤을 밀어 넣을 때 공을 병의 목으로 밀어 넣어 공기가 입을 통해 나가는 대신 필터 백으로 구멍을 통해 나가도록합니다.
이제 진공을 작동 시키십시오! 빵 부스러기 나 작은 종이 공을 빨아보십시오. 당신이 피스톤을 밖으로 당길 경우,그들은 병으로 빨리고,당신이 피스톤을 안으로 밀 경우,여과 백으로 강제될 것입니다.
당신의 병 진공을 사용하는 가장 좋은 방법을 찾기 위해 실험. 그것은 피스톤을 급속하게 양수하는 것이 잘 작동합니까? 당신은 빨리 당신이 그것에 밀어보다 피스톤에 당겨해야합니까? 당신은 당신의 진공의 디자인 그리고 효율성을 개량하는 아이디어의 생각할 수 있는가? 그들에게 시험을 줘!
전자 레인지의 발명
때때로 사람들은 아이디어를 가지고 그것을 수행하는 방법을 실험하기 때문에 무언가를 발명합니다. 다른 시간 발명품은 그(것)들을 위해 계획하는 누군가 없이 일어난다;이것은 전자 레인지가 발명된 방법 이다.
제 2 차 세계 대전 중 많은 과학자들이 비행기의 레이더 시스템을 개선하기 위해 노력했습니다. 고주파 전파를 생성하는 진공관–이 시스템은 마그네트론을 필요로하고 그들 중 많은 필요. 그러나 그들의 복잡성 때문에,그들은 하루에 20 미만의 속도로 만 제조 될 수 있습니다. 그런 다음 퍼시 스펜서,레이 시온 회사의 직원,마그네트론을 단순화하고 생산을 증가 할 수있는 방법을 일했다. 그의 혁신 덕분에 생산은 하루 2,600 마그네트론으로 증가하여 전쟁 노력을 크게 지원했습니다.
전쟁이 끝난 직후,스펜서는 우연히 마그네 트론의 또 다른 용도를 발견했다. 그는 레이시온 연구소에서 레이더 연구를 계속하고 있었고,마그네트론 앞에 서서 주머니 속의 캔디 바가 녹고 있다는 것을 깨달았습니다. 그의 호기심은 살아 왔고 그는 팝콘이 터지지 않은 팝콘에 대한 마그네트론의 효과를 빠르게 테스트했습니다. 커널이 폭발 할 때,그는 뭔가 정말 알고 있었다!
마그네트론은 마이크로파라고 불리는 고주파 전파의 형태로 에너지를 방출했다. (에너지에 관한 기사에서 전파 및 전자기 복사에 대해 알아보십시오.)이 주파수에서 전자 레인지는 유리,세라믹 및 플라스틱을 통과하지만 물,지방 및 설탕에 흡수됩니다. 이 에너지 흡수는 원자를’흥분’하고 음식은 가열됩니다.
스펜서와 레이시온은 전자 레인지를 개발하기 시작했고,1947 년에 그들은 최초의 상용 버전을 생산했다. 그것은 비용$5,000,무게 750 파운드,5’6’키가. 뿐만 아니라,그러나 그것은 마이크로파가 이용되었다 어디든지 여분 배관공사를 설치될 것을 요구한 물 냉각액 체계를 이용했다. 당신이 상상할 수 있듯이,그것은 즉각적인 성공이 아니 었습니다.
성공은 즉각적이지 않았을 수도 있지만,이 경우에는 불가피했습니다. 지속적인 개발 및 기술 진보는 결국 우리가 오늘날 미국의 거의 모든 가정에서 가지고있는 작고 효율적인 전자 레인지를 생산했습니다. 그리고 그것은 모두 끈적 끈적한 사고로 시작되었습니다!
더 알아보기!
알렉산더 그레이엄 벨,토마스 에디슨,그리고 라이트 형제에 대해 읽고,플러스 자신의 전구를 만들! 우리의 첫 번째 현대 발명 과학 수업에서이 모든 것을 찾으십시오.