Lupa-lupa baten definizioa
Lupa edo lupa bat da lente ganbil begiarekin zuzenean behatzea zaila den objektu bat begiari ikusten laguntzeko erabiltzen dena. Lupa lupa sinplea deitzen zaio, gaitasun mugatua duelako handitze objektu baten irudia. Hurrengo ikasgaian, mikroskopioak bezalako lupa ez-sinpleei buruz ikasiko duzu.
Nola funtzionatzen duen
Gertutik ikusita, objektu bat handia dirudi, baina urrutitik ikusita, txikia dirudi. Objektu hurbilak handiak dirudite erretinan eratzen den objektuen irudiaren tamaina handia dela eta. Alderantziz, gauza bera, urrutitik ikusita, txikia dirudi erretinan eratzen den irudiaren tamaina txikia delako. Beraz, ikusgai dagoen objektu baten tamaina erretinan sortutako objektuaren irudiaren tamainaren araberakoa da. Erretinan sortutako objektuen irudi handiak edo txikiak begiaren eta objektuaren artean eratzen den angeluaren araberakoak dira, beheko irudian ikusten den bezala.
Begitik urrun dauden objektuak txikiagoak dirudite angelu txikiagoak (θ) dituztelako (1.1 irudia). Alderantziz, begietatik gertu dauden objektuak esanguratsuagoak dirudite angelu handiagoa dutelako (1.2 irudia). Ondoriozta daiteke begiak ikusten duen objektuaren tamaina handitu edo txikitu daitekeela angelua (θ) handituz edo txikituz. Angelua handitu egiten da begia objektura hurbilduz. Bestela, angelua minimizatzen da begia objektutik urrun mantenduz.
Goiko berrikuspena beste gai batzuetara aplika daiteke. Irakurtzeko zailtasunak dituzun alfabeto txiki bat aurkitzen baduzu, zer egiten duzu testua irakurtzeko? Goiko berrikuspenean oinarrituta, alfabetoa begietara hurbil dezakezu, alfabetoaren eta begien artean sortzen den angelua handiagoa izan dadin, idazkera handiagoa izan dadin eta irakurri ahal izateko. Kontuan izan behar da begi normalaren puntu hurbilena edo begi normalean fokatu daitekeen distantzia hurbilena 25 cm-koa dela.
beraz, alfabetoaren eta begiaren arteko distantzia 25 cm baino txikiagoa bada, alfabetoa lauso agertzen da. 25 cm-ko distantziatik irakur daitekeen alfabeto bat lauso agertzen da alfabetoaren eta begiaren arteko distantzia 25 cm baino txikiagoara hurbiltzen denean. Orduan, nola egin letra-tamaina txikia duen alfabetoa irakurtzeko modukoa? Noski, alfabetoa handitu dezakeen tresna optiko baten laguntza behar duzu.
Tresna optikoak, hala nola ispilu lauak, ispilu ahurrak eta ispilu ganbilak, ezin dira alfabetoa irakurtzeko erabili, ispilua ez baita gardena. Horren ordez, lentea zeharrargitsua da, beraz, alfabetoa irakurtzeko erabil daiteke. Lente ahurraren bidezko irudi-eraketaren ikasgaian, azaltzen da lente ahur batek objektu baten irudia txikiagotu besterik ezin duela egin. Lente ganbilaren bidezko irudi-eraketaren gaian, azaltzen da lente ganbil batek objektu baten irudia handitu dezakeela, beraz, lente ganbila lupa edo handitzaile gisa diseinatu daiteke.
1.3 irudian, objektuak zuzenean ikusten dira begia erabiliz, non objektuak txikiak agertzen diren begien eta objektuaren bi muturren arteko angelua txikia delako. 1.4 irudian, begiak objektuak lupa baten bidez ikusten ditu. Luparen funtzioa irudia eratzea eta irudia handitzea da, begiak ikusten duena irudi bat izan dadin. Begiak lupa bidez ikusten duen objektuaren irudia esanguratsuagoa da, begiaren eta irudiaren bi muturren artean eratutako angelua esanguratsuagoa delako.
Behatzailearen begiak ikusteko irudia bidez loupeeta, irudia birtuala izan behar du ( irudia l-ren aurrean dagoupe, Edo irudia objektuaren alde berean dago, 1.4 irudian bezala). Honi buruz irudiaren eraketa bidez lente konbexoa, azaldu da horretarako irudia birtuala izatea, objektu distantzia (do) foku-puntuaren berdina edo txikiagoa izan behar da luzera (f).
s = do = objektuarekiko distantzia
s' = di = irudiaren distantzia
h = ho = objektuaren altuera
h' = hi = irudiaren altuera
F = foku-puntua
θ = lentearen eta objektuaren bi muturren arteko angelua. 1.3 irudian, aipatutako lentea okularra da, eta 1.4 irudian, berriz, lupa gisa erabiltzen den lente ganbil bat.
1.3 irudian (irudia albo batera begira), objektua ezkerrean dago, eta behatzailearen begia eskuinean. 1.4 irudian (irudia albo batera begira), objektuak eta lente ganbil batek sortutako objektuen irudia ezkerrean daude, eta behatzailearen begia eskuinean.
Nola erabili lupe
Objektuaren distantzia (do) foku-distantziaren (f) berdina denean, irudia birtuala da eta irudiaren distantzia (di) infinituan dago. Infinitua da irudi birtualaren distantzia maximoa, begi normalaren puntu urruna infinitua baita. Horren ordez, irudi birtualaren distantzia minimoa 25 cm-koa da, begi normalaren puntu hurbila 25 cm-koa baita.
Begiak irudi birtual bat distantzia infinituan (puntu urrunean) ikusten duenean, begiek akomodazio minimoa dute, edo begiaren gihar ziliarrak erlaxatuen daude. Horretarako, objektuaren eta lupa arteko distantzia foku-distantziaren berdina izan behar da. Luparen foku-distantzia 25 cm bada, objektuen eta lupa arteko distantzia 25 cm da.
Alderantziz, begiak 25 cm-ko distantziara irudi birtual bat ikusten duenean (puntu hurbila), begiak gihar maximoak edo ziliarrak hartzen ditu tentsio handiena duen egoeran. Lupa baten foku-distantzia 25 cm bada, orduan begiak 25 cm-ko distantziara irudi birtual bat ikusten du objektuaren distantzia beheko kalkuluaren emaitzaren berdina denean.
Lentearen eta ispilu ganbilaren ekuazioa:
1/do = 1/f – 1/di
do = objektuarekiko distantzia, f = foku-distantzia, di = irudiarekiko distantzia = puntu hurbila = 25 cm
Lupa lente ganbila da, beraz, foku-distantzia positiboa da. Irudi birtuala, beraz, irudi-distantzia (di) negatiboa da.
1/do = 1/f – (-1/di) = 1/f + 1/di
1/egin = 1/25 + 1/25 = 2/25
egin = 25/2 = 12.5 cm
Lupa baten foku-distantzia 25 cm bada, begiak irudi birtual bat ikusten du 25 cm-ko distantziara distantzia 12.5 cm denean. Objektuaren eta lupa baten arteko distantzia ez da 12.5 cm baino txikiagoa izan behar, begiak ezin baitu lupa batek sortutako irudia ikusi.
Zer gertatzen da lupa baten foku-distantzia 50 cm bada? Lupa baten foku-distantzia 50 cm bada, begiak irudi birtual bat ikusten du 25 cm-ko distantziara, distantzia beheko kalkuluaren emaitzaren berdina denean.
1/do = 1/f – (-1/di) = 1/f + 1/di
1/egin = 1/50 + 1/25 = 1/50 + 2/50 = 3/50
egin = 50/3 = 16.67 cm
Lupa-foku-distantzia 50 cm bada, begiak 25 cm-ko distantziara irudi birtual bat ikusten du objektuaren distantzia 16.7 cm-koa denean. Objektuaren eta lupa-ren arteko distantzia ez da 16.7 cm baino txikiagoa izan behar, lupa-k sortutako irudia ezin baita begiak argi ikusi.
