Loading AI tools
увеличительное стекло Из Википедии, свободной энциклопедии
Лу́па (увеличительное стекло) — оптическая система, состоящая из одной и более линз и предназначенная для увеличения и наблюдения мелких предметов, расположенных на конечном расстоянии. Используется во многих областях человеческой деятельности, в том числе в биологии, медицине, археологии, банковском и ювелирном деле, криминалистике, при ремонте часов и радиоэлектронной техники, а также в филателии, нумизматике и бонистике.
Основными параметрами лупы являются диаметр лупы и фокусное расстояние. Обычно применяются лупы с фокусным расстоянием ~2—20 см. Иногда вместо фокусного расстояния используется оптическая сила, выраженная в диоптриях.
В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Наблюдаемый предмет помещают от лупы на расстоянии немного меньшем её фокусного расстояния. В этих условиях лупа даёт прямое увеличенное и мнимое изображение предмета. Лучи от изображения попадают в глаз под углом большим, чем лучи от самого предмета. Этим и объясняется увеличивающее действие лупы.
Для увеличения поля зрения рекомендуется держать глаз не на расстоянии, а непосредственно вблизи лупы (разумеется, не загораживая освещение). Вопреки распространённому мнению, коэффициент увеличения лупы при этом не меняется (и даже увеличивается за счёт более полного использования напряжения хрусталика) — психофизиологический эффект кажущегося бо́льшим увеличением при наблюдении с расстояния возникает из-за зрительного контраста между неувеличенными (наблюдаемого за границами лупы) и увеличенными лупой частями объекта.
Увеличение при традиционном способе использования лупы равно:
где — фокусное расстояние лупы, — расстояние наилучшего зрения (для взрослого человека от 18 до 50 лет около 25 см)[1][2][3].
При рассматривании издалека
Угол, под которым объект размером l виден с расстояния наилучшего зрения, равен:
Максимальное увеличение достигается тогда, когда мнимое изображение объекта уходит в бесконечность. При этом объект наблюдается под углом:
Отсюда коэффициент увеличения:
При рассматривании вплотную к лупе
При таком наблюдении оптические силы аккомодированного хрусталика и лупы складываются:
Объект будет наблюдаться под углом:
Отсюда коэффициент увеличения:
Большее увеличение (правда, за счёт существенного сокращения поля зрения) можно получить, рассматривая не мнимое, а действительное изображение, формируемое перед глазом на расстоянии наилучшего зрения лупой, удерживаемой в вытянутой руке. При этом изображение видно перевёрнутым, а ход лучей напоминает таковой в микроскопе с аккомодированным хрусталиком глаза в роли окуляра. Для такого способа использования лупа должна обладать хорошим оптическим качеством, иначе изображение будет иметь сильные искажения. Этим способом трудно пользоваться дальнозорким, а также страдающим пресбиопией, но хорошо подходит близоруким.
Увеличение при обратном способе использования лупы равно:
где — фокусное расстояние лупы, — расстояние наилучшего зрения, — расстояние, на котором держат лупу.
Обратное использование лупы будет эффективно только при условии
В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Коэффициент увеличения
Угол, под которым объект размером l виден с расстояния наилучшего зрения, равен:
Действительное изображение находится на расстоянии от глаза и, соответственно, на расстоянии от лупы.
Для достижения такого расстояния сам объект следует поместить за линзой на расстоянии , которое можно вычислить из формулы плоской линзы:
Размер изображения пропорционален отношению расстояний от линзы до предмета и до изображения:
Отсюда легко вычислить угол, под которым наблюдается изображение предмета:
Искомое увеличение:
Критерий эффективности
Лупы маркируются по коэффициенту увеличения, считаемому по формуле прямого способа при рассматривании вплотную, так, маркировка, умноженная на фокусное расстояние, соответствует F = 25 см. Типичные параметры луп приведены в таблице:[4]
В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Маркировка | Фокусное расстояние, см | Оптическая сила, дптр | Коэфф. ув. при рассматривании издалека | Коэфф. ув. при рассматривании вблизи | Коэфф. ув. при обратном использовании | Коэфф. ув. при обратном использовании (d = 20 см) |
---|---|---|---|---|---|---|
1х | 25 | 4 | 1 | 2 | 0,8 | 1 |
1.5х | 16,67 | 6 | 1,5 | 2,5 | 1,7 | 2 |
2х | 12,5 | 8 | 2 | 3 | 2,6 | 3 |
3х | 8,33 | 12 | 3 | 4 | 4,4 | 5 |
4х | 6,25 | 16 | 4 | 5 | 6,2 | 7 |
6х | 4,17 | 24 | 6 | 7 | 9,8 | 11 |
6.5х | 3,85 | 26 | 6,5 | 7,5 | 10,7 | 12 |
9х | 2,78 | 36 | 9 | 10 | 15,2 | 17 |
11х | 2,27 | 44 | 11 | 12 | 18,8 | 21 |
Существует Межгосударственный стандарт СССР «ГОСТ 25706-83. Лупы. Типы, основные параметры. Общие технические требования» (1983)[5], который был принят в 1984 году и продолжает действовать на территории России. Согласно этому ГОСТу, различают в зависимости от значения основных параметров лупы:
в зависимости от назначения:
Штативная лупа состоит из окуляра, предметного столика, винтов и зеркала.
Лупа широко применяется филателистами. Для разглядывания мелких деталей рисунка достаточно 3—4-кратной лупы. Для определения способов печати, форм растра необходима 10—12-кратная лупа (текстильная). В основном, филателисты предпочитают складные лупы. Некоторые пользуются бинокулярными хирургическими лупами, которые вмонтированы в закрепляемый на голове козырёк, что освобождает руки коллекционера[6].
Филателистические лупа и пинцет |
Лупа фокусирует световые лучи сильного источника (например, Солнца) на небольшой площади, что может быть использовано в экстремальной ситуации для:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.