Kaleidoskop
Vícenásobný odraz dvěma nebo více odraznými plochami je znám již od starověku a jako takový jej popsal Giambattista della Porta ve své Magia Naturalis (1558-1589). V roce 1646 popsal Athanasius Kircher experiment s konstrukcí dvou zrcadel, která bylo možné otevírat a zavírat jako knihu a nastavovat do různých úhlů, přičemž se zobrazovaly pravidelné mnohoúhelníkové obrazce složené z odražených alikvotních sektorů o 360°. V knize pana Bradleyho New Improvements in Planting and Gardening (1717) byla popsána podobná konstrukce, kterou bylo možné umístit na geometrické výkresy a zobrazit tak obraz s násobným odrazem. Optimální konfigurace, která vytváří plný efekt kaleidoskopu, však byla zaznamenána až v roce 1815.
Přehrát média
V roce 1814 prováděl sir David Brewster pokusy s polarizací světla postupnými odrazy mezi skleněnými deskami a jako první zaznamenal „kruhové uspořádání obrazů svíčky kolem středu a znásobení sektorů vytvořených krajními částmi skleněných desek“. Zapomněl na to, ale při dalších pokusech v únoru 1815 si všiml působivější verze tohoto jevu. O něco později ho zaujal znásobený odraz kousku cementu, který byl protlačen na konci trojúhelníkového skleněného žlábku a který se jevil pravidelnější a téměř dokonale symetrický ve srovnání s odraženými předměty, které byly při dřívějších pokusech umístěny dále od odrazných desek. To podnítilo další experimenty s cílem najít podmínky pro co nejkrásnější a symetricky dokonalé podmínky. Raná verze měla trvale připevněné kousky barevného skla a další nepravidelné předměty a obdivovali ji někteří členové Královské společnosti v Edinburghu, včetně sira George Mackenzieho, který předpověděl její popularitu. Následovala verze, v níž se některé předměty a kousky skla mohly při otáčení tubusu pohybovat. Posledním krokem, který Brewster považoval za nejdůležitější, bylo umístění odrazných skel do táhlové trubice s konkávní čočkou, aby se do odraženého obrazce zřetelně vnášely okolní předměty.
Brewster se domníval, že jeho přístroj má velkou hodnotu ve „všech ornamentálních uměních“ jako zařízení, které vytváří „nekonečné množství vzorů“. Umělci mohli přesně vymezit vytvořené obrazce kaleidoskopu pomocí slunečního mikroskopu (typ přístroje camera obscura), kouzelné lucerny nebo kamery lucida. Brewster věřil, že se zároveň stane oblíbeným nástrojem „pro účely racionální zábavy“. Rozhodl se proto požádat o patent. V červenci 1817 mu byl udělen britský patent č. 4136 „na nový optický přístroj zvaný „kaleidoskop“ pro zobrazování a vytváření krásných tvarů a obrazců, které jsou velmi užitečné ve všech okrasných uměních“. Bohužel výrobce, který se původně zabýval výrobou tohoto výrobku, ukázal jeden z patentovaných přístrojů některým londýnským optikům, aby zjistil, zda od nich může získat objednávky. Brzy byl přístroj okopírován a uveden na trh dříve, než výrobce připravil nějaké množství kaleidoskopů k prodeji. Odhaduje se, že za pouhé tři měsíce se v Londýně a Paříži prodalo na dvě stě tisíc kaleidoskopů. Brewster usoudil, že nanejvýš tisíc z nich byly autorizované kopie, které byly zkonstruovány správně, zatímco většina ostatních neposkytovala správný dojem jeho vynálezu. Protože tak relativně málo lidí mělo zkušenost se správným kaleidoskopem nebo vědělo, jak jej použít v okrasném umění, rozhodl se zveřejnit pojednání o principech a správné konstrukci kaleidoskopu.
Měl za to, že patent byl u soudu snížen, protože jeho principy byly údajně již známy. Brewster uvedl, že kaleidoskop se liší tím, že při vytváření krásných symetrických forem hraje velmi důležitou roli konkrétní poloha předmětu a oka. Brewsterův názor sdílelo několik vědců včetně Jamese Watta.
Philip Carpenter se původně pokusil vyrobit vlastní napodobeninu kaleidoskopu, ale s výsledky nebyl spokojen. Rozhodl se nabídnout své služby Brewsterovi jako výrobci. Brewster souhlasil a Carpenterovy modely byly opatřeny razítkem „výhradní výrobce“. Když si Brewster uvědomil, že nedokáže uspokojit poptávku, získal v roce 1818 od Carpentera povolení, aby přístroj vyráběli i jiní výrobci. Ve svém pojednání o kaleidoskopu z roku 1819 Brewster uvedl více než tucet výrobců/prodejců patentovaných kaleidoskopů. Carpenterova společnost prodávala kaleidoskopy ještě 60 let. Dalším autorizovaným výrobcem byla společnost H. M. Quackenbush Co. se sídlem na severu státu New York ve Spojených státech.
V roce 1987 navrhla a zkonstruovala kaleidoskopistka Thea Marshallová ve spolupráci s Willamette Science and Technology Center, vědeckým muzeem sídlícím v Eugene ve státě Oregon, putovní matematickou a vědeckou výstavu o rozloze 1 000 m2 „Kaleidoskopy: Odrazy vědy a umění“. S finanční podporou National Science Foundation a pod záštitou Smithsonian Institution Traveling Exhibition Service (SITES) se výstava během tří let objevila v 15 vědeckých muzeích a oslovila více než milion návštěvníků ve Spojených státech a Kanadě. Interaktivní výstavní moduly umožnily návštěvníkům lépe pochopit a ocenit fungování kaleidoskopů.