Если вы в основном делаете маникюр, педикюр или татуировки, достаточно 3D-увеличения, т.е. 1,75-кратного увеличения. Если это инъекционная работа, работа с очень мелкими предметами, то стоит выбрать 3 или 5D лупу — здесь стоит обратить внимание на личный опыт.
Оптические приборы.
Как мы знаем из предыдущей темы, чтобы увидеть объект в деталях, необходимо увеличить угол обзора. Тогда изображение объекта на сетчатке становится больше, что приводит к стимуляции большего количества окончаний зрительного нерва; в мозг поступает больше зрительной информации, и мы видим больше деталей рассматриваемого объекта.
Почему угол обзора мал? Есть две причины: 1) сам объект мал; 2) объект достаточно большой, но находится далеко.
Наглядные пособия — это устройства, которые используются для увеличения угла зрения. Для изучения мелких предметов используются увеличительные стекла и микроскопы. Телескопы (бинокли, подзорные трубы и т.д.) используются для наблюдения за удаленными объектами.
Невооружённый глаз.
Мы начнем с изучения мелких объектов невооруженным глазом. С этого момента глаз считается нормальным. Помните, что нормальный глаз фокусирует параллельный пучок света на сетчатке под нагрузкой, а расстояние наилучшего зрения для нормального глаза равно см.
Небольшой предмет должен находиться на оптимальном визуальном расстоянии от глаза (рис. 1). Перевернутое изображение объекта видно на сетчатке, но помните, что это изображение перевернуто второй раз в коре головного мозга, чтобы мы видели объект нормально — не вверх ногами.
 |
| Рис. 1. Рассматривание мелкого предмета невооружённым глазом |
Из-за небольшого размера объекта угол обзора также невелик. Помните, что малый угол (в радианах) почти неотличим от его тангенса: … следовательно:
Если r — расстояние между оптическим центром глаза и сетчаткой, то размер изображения на сетчатке равен :
Из (1) и (2) также следует:
Поскольку известно, что диаметр глаза составляет около 2,5 см, из (3) следует, что при рассмотрении небольшого объекта невооруженным глазом изображение объекта на сетчатке глаза примерно в 10 раз меньше, чем сам объект.
Лупа.
Для увеличения изображения объекта на сетчатке глаза можно использовать увеличительную линзу.
Увеличительная линза — это просто монтажная линза (или система линз); фокусное расстояние увеличительной линзы обычно составляет от 5 до 125 мм. Предмет, рассматриваемый через увеличительную линзу, помещается в ее фокальную плоскость (рис. 2). Лучи, исходящие из каждой точки объекта, после прохождения через увеличительную линзу становятся параллельными, и глаз фокусирует их на сетчатке, не напрягая ее.
 |
| Рис. 2. Рассматривание предмета через лупу |
Как видите, угол обзора небольшой и примерно соответствует тангенсу:
Размер l изображения на сетчатке теперь равен :
Как и на рис. 1, красная стрелка на сетчатке также направлена вниз. Это означает, что (с учетом вторичной инверсии изображения нашим сознанием) мы видим неинвертированное изображение объекта в лупе.
Увеличение — это соотношение между размером изображения при использовании лупы и размером изображения при рассмотрении объекта невооруженным глазом:
Подставляя выражения (6) и (3), получаем:
Если фокусное расстояние лупы составляет, например, 5 см, то увеличение равно увеличению невооруженного глаза. Если посмотреть на предмет через такую лупу, он покажется в пять раз больше, чем невооруженным глазом. Подставим соотношения (5) и (2) в формулу (7):
Таким образом, увеличение лупы является угловым увеличением: оно соответствует отношению угла зрения при рассматривании объекта через лупу к углу зрения при рассматривании объекта невооруженным глазом.
Обратите внимание, что увеличение лупы является субъективной величиной — значение в формуле (8) — это расстояние наилучшего зрения для нормального глаза. Для близорукого или дальнозоркого глаза расстояние наилучшего зрения соответственно короче или длиннее.
Из формулы (8) следует, что чем длиннее лупа, тем короче фокусное расстояние. Уменьшение фокусного расстояния приемной линзы достигается путем придания преломляющим поверхностям большей кривизны: линза должна стать более выпуклой и, следовательно, ее размеры должны быть уменьшены. При увеличении 40-50 линза становится размером всего в несколько миллиметров. Еще меньшие лупы, чем эта, использовать невозможно, поэтому они считаются пределом максимального увеличения.
Что это такое
Прежде всего, следует знать, что представляет собой это полезное устройство.
Лупа — это оптическая система, состоящая из важных компонентов: линз. Может быть только одна линза или несколько.
Этот продукт предназначен для высококачественного оптического увеличения и просмотра мелких предметов.
Конструкция лупы может показаться примитивной, но это не меняет того факта, что она незаменима во многих областях человеческой деятельности. К ним относятся биология, медицина, банковское дело и ювелирное дело. Часто лупу используют опытные криминалисты в своей сложной работе, где каждая деталь играет важную роль. Можно долго перечислять все области, в которых использование высококачественного увеличительного стекла имеет большое значение.
История создания
Определение лупы сегодня известно и понятно многим. Однако мало кто знает, как начиналась история этого популярного и широко распространенного устройства, которое сегодня используется повсеместно.
Прибор был разработан еще около 1250 года, а его разработка приписывается Роджеру Бэкону. В то время он был преподавателем Оксфордского университета. Роджер потратил много времени на большое количество различных экспериментов с зеркалами, которые могли бы дать подробное объяснение принципов преломления и отражения лучей. В далеком прошлом Роджер был более известен как Dr Mirabilis (лат.: «удивительный врач»).
Хотя открытие свойств выпуклой линзы приписывается Бэкону, оптические приборы использовались для оптического увеличения различных объектов на протяжении многих тысяч лет. Еще в Древнем Египте прозрачные кусочки хрусталя широко использовались для четкого и детального изучения мелких предметов. Известный римский император Нерон изобрел еще один интересный способ применения увеличительных стекол: он использовал драгоценные камни, чтобы видеть актеров на далекой сцене.
Из чего состоит
Конструкция типичной ручной лупы обычно включает следующие основные элементы:
- увеличительное стекло (подразумевается двояковыпуклая линза);
- хорошо удерживающая его крепкая оправа (чаще всего производится из прочной пластмассы, дерева или металла);
- ручка средней длины.
Это части простейшего увеличительного прибора. Такие устройства можно найти во многих розничных магазинах. Внешне они почти не отличаются друг от друга.
Специальная штативная модель современной лупы должна быть отнесена к отдельной категории. Это более сложное по своей конструкции и функции устройство, состоящее из таких важных элементов:
- окуляр;
- специальный предметный столик (обычно компактных размеров);
- штатив;
- зеркало.
Сегодня на рынке представлены более сложные механизмы с увеличительными линзами.
Эти изделия могут иметь складную конструкцию, дополнительную светодиодную подсветку и кабели для подключения к электросети.
Эти лупы удобны и эргономичны. Их можно использовать даже при очень слабом освещении, поскольку встроенная подсветка легко устраняет эту проблему.
Например, популярная модель лупы Levenhuk Zeno Desk D7 может стать вариантом, который пригодится не только для работы, но и для любимого времяпрепровождения. Этот замечательный тау состоит из таких элементов:
- качественной бифокальной линзы;
- удобного складного штатива.
Эта конструкция изготовлена из оптического пластика, что делает ее легкой и прочной.
Основные отличия
Конечно, между лупой и фонарем есть некоторые различия, хотя линза является одним из составных элементов лупы.
- Внешний вид. Наверное, как выглядит лупа, все хорошо знают – это увеличительное стекло, которое помещено в оправу с ручкой. Ее очень удобно держать в руке, при этом наводить на предмет, который нужно увеличить. А вот линза внешне похожа на обычное прозрачное стекло, форма которого может быть разной – все зависит от ее типа.
- Применение. Лупу в основном используют, чтобы увеличить определенный предмет или текст: при чтении литературы, для рукоделия и т. д. Очень часто ее могут использовать не по прямому назначению, например, чтобы добывать огонь, прижигать раны, выжигать тексты или рисунки, скреплять пластиковые поверхности путем их расплавления. А вот линзы имеют намного больше сфер использования. Их монтируют в различные оптические приборы, применяют в медицине, радиоастрономии и даже в ядерном оружии.
- Принцип действия. Лупа предназначена, чтобы увеличить угол зрения. Для этого исследуемый предмет нужно разместить между лупой и ее фокусом. Прибор поглощает частицы света и увеличивает изображение. Линза за счет своей криволинейной поверхности разламывает световой поток и также увеличивает предмет. Кстати, в случае, если вы используете собирающую линзу, изображение предмета может быть перевернутым.
Что лучше?
Нет однозначного ответа на вопрос, что лучше — лупа или фонарик. Каждый сам решает, какой оптический прибор ему нужен. Самое главное — помнить об этом:
- в какой отрасли и для каких целей нужна;
- основные характеристики увеличительного стекла, такие как уровень увеличения, фокусное расстояние, поле зрения.
Не следует забывать и о таких критериях выбора, как качество оптики. Он должен хорошо передавать цвет и быть устойчивым к механическим воздействиям.
В наше время купить лупу или линзу не проблема. Они продаются во многих специализированных магазинах. Конечно, лучше всего отдавать предпочтение наиболее известным производителям.
Посмотрите видео о том, как выбрать увеличительное стекло.
