放大鏡的定義
放大鏡，或稱為簡易放大鏡，是一種凸透鏡，用來幫助眼睛看清難以直接觀察的物體，例如非常小的文字。之所以稱為簡易放大鏡，是因為它的放大倍率有限。在下一課中，你將學習顯微鏡、地面望遠鏡和天文望遠鏡等更高級的放大鏡。
放大鏡的工作原理
近距離觀察時，物體顯得很大；遠距離觀察時，物體顯得很小。近處物體看起來大，是因為在視網膜上成像較大。相反，遠距離觀察時，同一個物體看起來很小，是因為在視網膜上成像較小。因此，眼睛看到的物體大小取決於在視網膜上成像的大小。而視網膜上成像的大小又取決於眼睛與物體之間的角度，如下圖所示。
遠離眼睛的物體看起來較小，因為它們的視差角 (θ) 較小（圖 1.1）。相反，靠近眼睛的物體看起來更大，因為它們的視差角 (θ) 較大（圖 1.2）。由此可見，透過增加或減少視差角 (θ)，可以放大或縮小眼睛所看到的物體的大小。眼睛靠近物體時，視差角增大；眼睛遠離物體時，視差角會減少。
以上討論同樣適用於其他情況。如果您遇到字跡太小難以辨認的情況，該如何解決呢？根據上述討論，您可以嘗試將字跡靠近眼睛，增大字跡與眼睛之間的角度，使字跡更大更清晰。但要注意的是，正常人眼的近點（即能聚焦的最近距離）為25公分。因此，如果字跡與眼睛之間的距離小於25厘米，字跡就會模糊。即使是25厘米處可以辨認的字跡，如果距離小於25厘米，也會變得模糊。那麼，如果字跡在25公分處完全無法辨認呢？如何才能讓這麼小的字跡清晰可辨呢？當然，您需要藉助放大鏡等光學儀器。
光學儀器，例如 平面鏡, 凹面鏡 擔 凸面鏡 鏡子不能用來閱讀文字，因為它不透明。而透鏡是透明的，所以可以用來閱讀文字。在課程中 凹透鏡影像文中解釋說，凹透鏡只能縮小物體的影像。相比之下，在主題中… 凸透鏡成像 文中解釋說，凸透鏡可以放大物體的影像。因為它能放大影像， 凸透鏡 可以設計成放大鏡。
觀察以下兩幅圖。在圖 1.3 中，物體是直接用眼睛觀察的，由於眼睛與物體兩端之間的角度較小，因此物體看起來很小。在圖 1.4 中，眼睛透過放大鏡觀察物體。放大鏡的作用是成像並放大影像，因此眼睛看到的是影像。透過放大鏡觀察到的物體影像看起來更大，因為眼睛與影像兩端之間的角度較大。
為了使觀察者的眼睛能夠透過放大鏡看到影像，影像必須是虛像（影像位於放大鏡前方或與物體位於同一側，如圖 1.4 所示）。在凸透鏡成像的討論中已經解釋過，為了使影像為虛像，物距 (s) 必須小於或等於焦距 (f)。
標題 ：
s = 物體距離
s' = 影像距離
h = 物體的高度
h' = 陰影高度
F = 放大鏡的焦點
θ = 透鏡與物體兩端之間的夾角。在圖 1.3 中，所討論的透鏡是目鏡；而在圖 1.4 中，所討論的透鏡是用作放大鏡的凸透鏡。
在圖 1.3（側面視圖）中，物體位於左側，觀察者的眼睛位於右側。在圖 1.4（側視圖）中，物體及其經凸透鏡成像的位置在左側，觀察者的眼睛位於右側。
如何使用放大鏡
當物距 (s) 等於焦距 (f) 時，像為虛像，像距 (s') 為無限大。無窮大是最大虛像距，因為 遠點 正常人眼的視距為無窮遠。另一方面，最小虛像距離為25厘米，因為 近點 正常眼睛直徑25公分。
當眼睛觀察無窮遠處（遠點）的虛像時，眼睛處於最小調節狀態，或是睫狀肌處於最放鬆狀態。為了達到這種狀態，物體與放大鏡之間的距離必須等於放大鏡的焦距。如果放大鏡的焦距為25厘米，那麼物體與放大鏡之間的距離也是25厘米。
另一方面，當眼睛在25公分（近點）處看到虛像時，眼睛會進行最大程度的調整。 眼睫狀肌 在最緊張的情況下，如果放大鏡的焦距為 25 厘米，那麼當物距與以下計算結果相同時，眼睛會在 25 厘米處看到一個虛像。
曲面透鏡與反射鏡公式：
1/s = 1/f – 1/s'
說明：s = 物距，f = 焦距，s' = 像距 = 近點 = 25 厘米
放大鏡是凸透鏡，所以焦距為正值。像為虛像，所以s'為負值。
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
1/s = 1/25 + 1/25 = 2/25
s = 25/2 = 12,5 厘米
如果放大鏡的焦距為25厘米，當物距為12,5厘米時，人眼會在25厘米處看到一個虛像。物體與放大鏡之間的距離不應小於12,5厘米，否則人眼將無法清晰地看到放大鏡所成的像。
如果放大鏡的焦距為 50 公分呢？如果放大鏡的焦距為 50 厘米，那麼當物距與以下計算結果相同時，眼睛會在 25 厘米處看到一個虛像。
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 厘米
如果放大鏡的焦距為50厘米，當物距為16,7厘米時，人眼會在25厘米處看到一個虛像。物體與放大鏡之間的距離不應小於16,7厘米，否則人眼將無法清晰地看到放大鏡所成的像。
放大鏡角度的放大倍率
用放大鏡觀察物體時，調節能力最小的眼睛和調節能力最大的眼睛，哪一個成像較大？哪一種適合當放大鏡，焦距長的凸透鏡還是焦距短的凸透鏡？學習了放大鏡的公式後，這些問題就能得到解答。
