Definicija lupe
Loot ili jednostavno povećalo ili lupa je konveksna leća koji se koristi da pomogne oku da vidi predmet koji je teško direktno vidjeti okom, na primjer vrlo sitni rukopis. Lupa se naziva jednostavnom lupom jer ima ograničenu sposobnost uvećavanja slike predmeta. U sljedećoj lekciji ćete naučiti o nejednostavnim lupama kao što su mikroskop, zemaljski teleskop dan teleskop.
Kako radi lupa
Kada se gleda iz neposredne blizine, objekt izgleda velik, ali kada se gleda iz velike udaljenosti, objekt izgleda mali. Bliski objekti izgledaju veliki jer je veličina slike formirane na mrežnjači velika. Suprotno tome, isti objekt kada se gleda iz velike udaljenosti izgleda mali jer je veličina slike formirane na mrežnjači mala. Dakle, veličina objekta koji vidi oko ovisi o veličini slike formirane na mrežnjači. Veličina slike formirane na mrežnjači ovisi o kutu koji se formira između oka i objekta, kao što je prikazano na slici ispod.
Predmeti koji su daleko od oka izgledaju manji jer imaju manji ugao (θ) (Slika 1.1). Suprotno tome, predmeti koji su blizu oka izgledaju veći jer imaju veći ugao (θ) (Slika 1.2). Može se zaključiti da se veličina predmeta koji oko vidi može povećati ili smanjiti povećanjem ili smanjenjem ugla (θ). Ugao se povećava približavanjem oka predmetu, a obrnuto, ugao se smanjuje udaljavanjem oka od predmeta.
Gornja diskusija može se primijeniti i na druge probleme. Ako naiđete na pisanje koje je toliko sitno da ga je teško pročitati, šta učiniti da bi bilo čitljivo? Na osnovu gornje diskusije, možete približiti tekst očima kako biste povećali ugao između teksta i oka, čineći tekst većim i čitljivijim. Važno je shvatiti da blizu tačke normalnog oka Ili najmanja udaljenost koju normalno oko može fokusirati je 25 cm, stoga ako je udaljenost između napisanog teksta i oka manja od 25 cm, napisan tekst će izgledati mutno. Napis koji se može čitati s udaljenosti od 25 cm izgledat će mutno kada se približi sve dok udaljenost između napisanog teksta i oka ne bude manja od 25 cm, a kamoli napis koji se ne može čitati s udaljenosti od 25 cm? Kako onda možete učiniti napisan tekst s vrlo malom veličinom slova čitljivim? Naravno, potrebna vam je pomoć optičkog alata koji može povećati napisan tekst.
Optički instrumenti kao što su ravno ogledalo, konkavno ogledalo dan konveksno ogledalo ne može se koristiti za čitanje rukopisa jer ogledalo nije prozirno. S druge strane, sočivo je prozirno pa se može koristiti za čitanje rukopisa. U lekciji slika konkavne leće, objašnjeno je da konkavna leća može samo smanjiti sliku objekta. Nasuprot tome, u temi slika konveksnog sočiva Objašnjeno je da konveksna leća može uvećati sliku objekta. Budući da može uvećati sliku, konveksna leća može biti dizajniran kao lupa.
Posmatrajte sljedeće dvije slike. Na slici 1.3, objekt se posmatra direktno okom, pri čemu objekt izgleda mali jer je ugao između oka i dva kraja objekta mali. Na slici 1.4, oko posmatra objekt kroz lupu. Lupa služi za formiranje slike i uvećavanje te slike, tako da ono što oko vidi je slika. Slika objekta koju oko posmatra kroz lupu izgleda veća jer je ugao koji se formira između oka i dva kraja slike veći.
Da bi oko posmatrača moglo vidjeti sliku kroz lupu, slika mora biti virtualna (slika je ispred lupe ili se slika nalazi na istoj strani kao i predmet, kao na slici 1.4). O temi slika konveksnog sočiva Objašnjeno je da, da bi slika bila virtualna, udaljenost objekta (s) mora biti manja ili jednaka žižnoj daljini (f).
Natpis:
s = udaljenost objekta
s' = udaljenost slike
h = visina objekta
h' = visina sjene
F = žarišna tačka lupe
θ = ugao između sočiva i oba kraja predmeta. Na slici 1.3, dotično sočivo je okular, dok je na slici 1.4 dotično sočivo konveksno sočivo koje se koristi kao lupa.
Na slici 1.3 (bočni prikaz), objekt je s lijeve strane, dok je oko posmatrača s desne strane. Na slici 1.4 (bočni prikaz), objekt i njegova slika koju proizvodi konveksno sočivo su s lijeve strane, dok je oko posmatrača s desne strane.
Kako koristiti lupu
Kada je udaljenost objekta (s) jednaka žižnoj daljini (f), slika je virtualna, a udaljenost slike (s') je beskonačna. Beskonačnost je maksimalna virtualna udaljenost slike jer udaljena tačka Udaljenost normalnog oka je beskonačna. S druge strane, minimalna udaljenost virtualne slike je 25 cm jer bliska tačka Normalno oko je 25 cm.
Kada oko gleda virtuelnu sliku u beskonačnosti (udaljenoj tački), oko je u minimalnoj akomodaciji, odnosno cilijarni mišići su najopušteniji. Da bi se to postiglo, udaljenost između objekta i lupe mora biti jednaka žižnoj daljini lupe. Ako je žižna daljina lupe 25 cm, tada je udaljenost između objekta i lupe 25 cm.
S druge strane, kada oko vidi virtuelnu sliku na udaljenosti od 25 cm (bliska tačka), oko akomodira maksimalno ili cilijarni mišić oka u najnapetijem stanju. Ako je žarišna daljina lupe 25 cm, onda oko vidi virtualnu sliku na udaljenosti od 25 cm kada je udaljenost objekta ista kao rezultat proračuna ispod.
Formula za zakrivljeno sočivo i ogledalo:
1/s = 1/f – 1/s'
Opis: s = udaljenost objekta, f = žižna daljina, s' = udaljenost slike = bliska tačka = 25 cm
Lupa je konveksna leća, tako da je žižna daljina pozitivna. Slika je virtualna, tako da je s' negativno.
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
1/s = 1/25 + 1/25 = 2/25
s = 25/2 = 12,5 cm
Ako je žarišna udaljenost lupe 25 cm, oko vidi virtualnu sliku na udaljenosti od 25 cm kada je udaljenost objekta 12,5 cm. Udaljenost između objekta i lupe ne smije biti manja od 12,5 cm jer sliku koju proizvodi lupa oko ne može jasno vidjeti.
Šta ako je žižna daljina lupe 50 cm? Ako je žižna daljina lupe 50 cm, onda oko vidi virtuelnu sliku na udaljenosti od 25 cm kada je udaljenost objekta ista kao rezultat proračuna ispod.
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
1/s = 1/50 + 1/25 = 1/50 + 2/50 = 3/50
s = 50/3 = 16,67 cm
Ako je žarišna udaljenost lupe 50 cm, oko vidi virtualnu sliku na udaljenosti od 25 cm kada je udaljenost objekta 16,7 cm. Udaljenost između objekta i lupe ne smije biti manja od 16,7 cm jer sliku koju proizvodi lupa oko ne može jasno vidjeti.
Uvećanje ugla lupe
Da li je slika predmeta viđenog kroz lupu veća kada se posmatra okom s minimalnom akomodacijom ili okom s maksimalnom akomodacijom? Šta je bolje koristiti kao lupu, konveksno sočivo s velikom žarišnom daljinom ili konveksno sočivo s malom žarišnom daljinom? Na ova pitanja možete dobiti odgovor nakon što proučite. formula za lupu.
