Kaleidoskop

So entsteht ein Kaleidoskopbild

Bewegung in einem Kaleidoskop

Antiquarisches Kaleidoskop

Das Kaleidoskop ist ein optisches Gerät, das vielfältige symmetrische optische Muster erzeugt. Es wird häufig als Kinderspielzeug verwendet.

Geschichte

Als Erfinder des Kaleidoskops gilt der schottische Physiker David Brewster, dessen Forschungsgebiete unter anderem die doppelte Strahlenbrechung (Brechung von Licht an Prismen, siehe auch Doppelbrechung) und die Polarisation von Licht (Brewster-Winkel) waren. Brewster, der das Kaleidoskop 1817 als Patent anmeldete, stieß bei seinen Untersuchungen über die Polarisation anisotroper Kristalle darauf, als er solche Kristalle in einer spiegelnden Metallröhre betrachtete.

Etymologie

Das Wort Kaleidoskop ist ein Wortschöpfung von David Brewster. Es stammt aus dem Altgriechischen und bedeutet „Betrachter schöner Formen“. Es handelt sich um eine Zusammensetzung aus drei Wörtern: καλός (kalós) „schön“, εἶδος (eidos) „Form, Gestalt“ und σκοπεῖν (skopéin) ^(§) „schauen, sehen, betrachten“ (siehe auch -skop).

“The name Kaleidoscope, which I have given to a new Optical Instrument, for creating and exhibiting beautiful forms, is derived from the Greek words καλός, beautiful; εἶδος, a form; and σκοπέω, to see.”

„Der Name Kaleidoskop, den ich einem neuen optischen Instrument zur Erzeugung und Darstellung schöner Formen gegeben habe, ist von den griechischen Wörtern καλός, schön, εἶδος, Form, und σκοπέω, ^(§) sehen, abgeleitet.“

– David Brewster

Anmerkung:

 

σκοπεῖν (skopéin) ist der im Deutschen gewöhnlich verwendete Infinitiv, σκοπέω (skopéo) dagegen die in Wörterbüchern aufgeführte lexikalische Grundform, die wörtlich eigentlich „ich sehe, betrachte“ bedeutet (1. Person Singular Präsens Aktiv Indikativ).

Aufbau

Ein Kaleidoskop besteht aus einem in der Regel 12 bis 15 cm langes Rohr. Das eine Ende wird mit einem Deckel verschlossen, in dessen Mitte ein kleines scharfkantiges Loch zum Durchschauen ist, Lochdurchmesser etwa 5 Millimeter. In der Röhre befinden sich in gleicher Länge wie das Rohr drei oder vier schmale Spiegel-Streifen. Sie sind mit ihren Längskanten aneinandergelegt und bilden ein 3-eckiges oder 4-eckiges Prisma. Am anderen Ende sind zwei runde Glasscheiben mit wenig Abstand hintereinander eingepresst oder eingeklebt, die innere Scheibe ist glatt, die äußere matt. Zwischen der glatten und einer mattierten Glasscheibe sind kleine, farbige Objekte beweglich eingelegt. Häufig sind die Objekte Körper aus farbigem Glas. Im Kaleidoskop spiegeln sich die Gegenstände mehrfach, so dass ein symmetrisches farbiges Muster sichtbar wird, das sich beim Drehen ändert.

Schematische Darstellung des Kaleidoskop-Aufbaus

Für selbstgebastelte Kaleidoskope wird meist ein Rohr aus Pappe oder Kunststoff verwendet, statt Spiegel wird verspiegelte Pappe oder Spiegelfolie benutzt, für das Guckloch ein farbiges Papier und am anderen Ende eine matte und eine durchsichtige Folie.

Kaleidoskop als Kunstwerk: Das Prinzip von Spiegel und Rotation wird auch als Handwerkskunst eingesetzt. Mit den dabei entstehenden feinmechanisch-optischen Geräten werden präsise kaleidoskopische Muster erzeugt.

Es gibt auch Kaleidoskope, die anstelle der zwei Glasplatten einen mit einer durchsichtigen Flüssigkeit (meist Öl) gefüllten Behälter besitzen, in welcher die verschiedensten Gegenstände schwimmen. Aufgrund der hohen Zähigkeit der Flüssigkeit sinken die Gegenstände langsam nach unten und verändern das Muster kontinuierlich, ohne dass das Kaleidoskop dauerhaft gedreht werden muss.

Teleidoskop

Das Teleidoskop ist eine offene Form des Kaleidoskops. Statt der Glasplatten am Ende mit den Objekten dazwischen befindet sich dort eine fest installierte Linse. Blickt man durch diese, sieht man einen Ausschnitt der Umgebung als Muster, welches sich anstatt durch Drehung durch horizontale und vertikale Bewegung verändert.

Größtes Kaleidoskop

Der Erdturm

Das größte Kaleidoskop der Welt, der „Erdturm“ (japanisch 大地の塔 daichi no tō), war während der Expo 2005 in Japan zu sehen. Es handelte sich um einen 47 Meter hohen Turm, an dessen kugelförmiger Decke sich ein Farbenspiel mit mehr als 40 Metern Durchmesser befand. Das in die Glaskuppel des Turms einfallende Sonnenlicht wurde mittels einer komplizierten Anordnung von Spiegeln nach mehrfachen Umleitungen auf drei rotierende Glasscheiben reflektiert. Es entstanden die für Kaleidoskope typischen, sich ständig verändernden und ineinander übergehenden symmetrischen Muster, die von der Eingangshalle aus betrachtet werden konnten.

Literatur

• David Brewster: The Kaleidoscope. Its History, Theory, and Construction with its Application to the Fine and Useful Arts. 2. Auflage. John Murray, London 1858 (englisch, Digitalisat – Internet Archive). 
• Hannelore Dittmar-Ilgen: Warum platzen Seifenblasen? Physik für Neugierige. 4., durchgesehene Auflage. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-7776-1149-2, Zur Physik der Kaleidoskope und Winkelspiegel, S. 139. 

Weblinks

Commons: Kaleidoskop – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Kaleidoskop – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Simulation verschiedener Konfigurationen eines Dreispiegel-Kaleidoskops in Shadertoy
• Die Maus: Wie funktioniert ein Kaleidoskop? auf YouTube, 11. November 2025 (2002 produziert; Laufzeit: 4:40 min).
• Dingmanufaktur Kaleidoskope: Mini-Kaleidoskop, außen und innen auf YouTube, 1. Juli 2014 (Laufzeit: 1:58 min).
• Video aus dem „Erdturm“ der Expo 2005 auf YouTube, 17. Juni 2006 (japanisch; Laufzeit: 50 Sekunden).