Определение лупы — увеличительное стекло.
Лупа или увеличительное стекло — это выпуклая линза Лупа используется для того, чтобы помочь глазу увидеть объект, который трудно наблюдать непосредственно невооруженным глазом. Лупа называется простой увеличительной линзой, потому что она имеет ограниченные возможности... увеличительный Изображение объекта. На следующем уроке вы узнаете о не простых увеличительных стеклах, таких как микроскопы и т. д.
Как заказать?
При рассмотрении вблизи объект кажется большим, но при рассмотрении с большого расстояния — маленьким. Близко расположенные объекты кажутся большими из-за большого размера изображения, формирующегося на сетчатке. И наоборот, тот же объект при рассмотрении с большого расстояния кажется маленьким из-за малого размера изображения, формирующегося на сетчатке. Таким образом, видимый размер объекта зависит от размера изображения объекта, создаваемого на сетчатке. Большие или маленькие изображения объектов, создаваемые на сетчатке, зависят от угла, образованного между глазом и объектом, как показано на рисунке ниже.
Объекты, находящиеся далеко от глаза, кажутся меньше, потому что имеют меньшие углы (θ) (Рисунок 1.1). И наоборот, объекты, находящиеся близко к глазу, кажутся более значительными, потому что имеют больший угол (Рисунок 1.2). Можно сделать вывод, что размер объекта, воспринимаемого глазом, может быть увеличен или уменьшен за счет увеличения или уменьшения угла (θ). Угол увеличивается, если приблизить глаз к объекту. В противном случае угол уменьшается, если держать глаз на расстоянии от объекта.
Приведенный выше обзор применим и к другим вопросам. Если вы видите настолько мелкий шрифт, что вам трудно его прочитать, что вы делаете, чтобы прочитать текст? Исходя из приведенного выше обзора, вы можете приблизить шрифт к глазам, чтобы угол между шрифтом и глазами увеличился, и текст стал крупнее и его было легче прочитать. Следует понимать, что ближайшая точка фокусировки нормального глаза составляет 25 см.
Следовательно, если расстояние между буквой и глазом меньше 25 см, буквы кажутся размытыми. Буквы, которые можно прочитать с расстояния всего 25 см, кажутся размытыми, когда их подносят ближе, на расстояние меньше 25 см. Как же тогда прочитать буквы с очень мелким шрифтом? Конечно, для этого нужен оптический прибор, способный увеличивать буквы.
Оптические приборы, такие как плоские, вогнутые и выпуклые зеркала, не могут использоваться для чтения алфавита, поскольку зеркало непрозрачно. Вместо этого линза является полупрозрачной, поэтому её можно использовать для чтения алфавита. В уроке о формировании изображения вогнутой линзой объясняется, что вогнутая линза может только уменьшать изображение объекта. В теме о формировании изображения выпуклой линзой объясняется, что выпуклая линза может увеличивать изображение объекта, поэтому выпуклую линзу можно использовать в качестве лупы или увеличительного стекла.
На рисунке 1.3 объекты рассматриваются непосредственно глазом, при этом объекты кажутся маленькими из-за угла между глазом и двумя концами объекта. На рисунке 1.4 глаз рассматривает объекты через лупу. Лупа формирует изображение и увеличивает его, так что то, что видит глаз, является изображением. Изображение объекта, наблюдаемое глазом через лупу, кажется более крупным, потому что угол, образованный между глазом и двумя концами изображения, больше.
Чтобы глаз наблюдателя мог увидеть изображение через лупа, изображение должен быть виртуальным ( изображение находится перед лупе, или изображение находится на той же стороне, что и объект, как показано на рисунке 1.4). Что касается формирование изображения посредством Было объяснено, что для выпуклой линзы изображение быть виртуальным объект Расстояние (do) должно быть меньше или равно фокусной точке. (F).
s = do = расстояние до объекта
s' = di = расстояние до изображения
h = ho = высота объекта
h' = hi = высота изображения
F = фокусная точка
θ = угол между линзой и двумя концами объекта. На рисунке 1.3 рассматриваемая линза — это окуляр, а на рисунке 1.4 — выпуклая линза, используемая в качестве лупы.
На рисунке 1.3 (рисунок показан сбоку) объект находится слева, а глаз наблюдателя — справа. На рисунке 1.4 (изображение показано сбоку) объекты и изображение объектов, полученное выпуклой линзой, находятся слева, а глаз наблюдателя — справа.
Как использовать lупе
Когда расстояние до объекта (do) равно фокусному расстоянию (f), изображение является мнимым, и расстояние до изображения (di) бесконечно. Бесконечность — это максимальное расстояние до мнимого изображения, поскольку дальняя точка нормального глаза бесконечна. В свою очередь, минимальное расстояние до мнимого изображения составляет 25 см, поскольку ближняя точка нормального глаза также находится на расстоянии 25 см.
Когда глаз видит мнимое изображение на бесконечном расстоянии (удалённой точке), аккомодация глаз минимальна, или ресничные мышцы глаза максимально расслаблены. Для этого расстояние между объектом и лупой должно быть равно фокусному расстоянию. Если фокусное расстояние лупы составляет 25 см, то расстояние между объектом и лупой также составляет 25 см.
Напротив, когда глаз видит мнимое изображение на расстоянии 25 см (ближняя точка), глаза максимально напрягают ресничные мышцы. Если фокусное расстояние лупы составляет 25 см, то глаз видит мнимое изображение на расстоянии 25 см, когда расстояние до объекта такое же, как показано в приведенном ниже расчете.
Уравнение линзы и выпуклого зеркала:
1/do = 1/f – 1/di
do = расстояние до объекта, f = фокусное расстояние, di = расстояние до изображения = ближняя точка = 25 см
Лупа представляет собой выпуклую линзу, поэтому фокусное расстояние положительное. Виртуальное изображение имеет отрицательное расстояние до изображения (di).
1/до = 1/f – (-1/ди) = 1/f + 1/ди
1/do = 1/25 + 1/25 = 2/25
do = 25/2 = 12.5 см
Если фокусное расстояние лупы составляет 25 см, то глаз видит мнимое изображение на расстоянии 25 см, когда расстояние между объектом и лупой равно 12.5 см. Расстояние между объектом и лупой не должно быть меньше 12.5 см, поскольку глаз не сможет увидеть изображение, создаваемое лупой.
Что если фокусное расстояние лупы составляет 50 см? Если фокусное расстояние лупы равно 50 см, глаз видит мнимое изображение на расстоянии 25 см, когда расстояние совпадает с результатом расчета, приведенным ниже.
1/до = 1/f – (-1/ди) = 1/f + 1/ди
1/do = 1/50 + 1/25 = 1/50 + 2/50 = 3/50
do = 50/3 = 16.67 см
Если фокусное расстояние лупы составляет 50 см, то глаз видит мнимое изображение на расстоянии 25 см, когда расстояние до объекта составляет 16.7 см. Расстояние между объектом и лупой не должно быть меньше 16.7 см, поскольку изображение, создаваемое лупой, не будет четко видно глазу.
