Лупа (Lrhg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f4/Lupa.na.encyklopedii.jpg/150px-Lupa.na.encyklopedii.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ea/Magnifying_glass_with_focus_on_paper.png/150px-Magnifying_glass_with_focus_on_paper.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6e/%D0%A2%D1%80%D0%B5%D1%82%D1%8C%D1%8F_%D1%80%D1%83%D0%BA%D0%B0.jpg/200px-%D0%A2%D1%80%D0%B5%D1%82%D1%8C%D1%8F_%D1%80%D1%83%D0%BA%D0%B0.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/50/Ulrichsberg_Heimathaus_-_Flachglas.jpg/220px-Ulrichsberg_Heimathaus_-_Flachglas.jpg)
Лу́па (увеличительное стекло) — оптическая система, состоящая из одной и более линз и предназначенная для увеличения и наблюдения мелких предметов, расположенных на конечном расстоянии. Используется во многих областях человеческой деятельности, в том числе в биологии, медицине, археологии, банковском и ювелирном деле, криминалистике, при ремонте часов и радиоэлектронной техники, а также в филателии, нумизматике и бонистике.
Параметры
[править | править код]Основными параметрами лупы являются диаметр лупы и фокусное расстояние. Обычно применяются лупы с фокусным расстоянием ~2—20 см. Иногда вместо фокусного расстояния используется оптическая сила, выраженная в диоптриях.
![]() | В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Способы использования
[править | править код]Традиционный (прямой)
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cb/Glass_direct_far.svg/250px-Glass_direct_far.svg.png)
Наблюдаемый предмет помещают от лупы на расстоянии немного меньшем её фокусного расстояния. В этих условиях лупа даёт прямое увеличенное и мнимое изображение предмета. Лучи от изображения попадают в глаз под углом большим, чем лучи от самого предмета. Этим и объясняется увеличивающее действие лупы.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9b/Glass_direct_near.svg/180px-Glass_direct_near.svg.png)
Для увеличения поля зрения рекомендуется держать глаз не на расстоянии, а непосредственно вблизи лупы (разумеется, не загораживая освещение). Вопреки распространённому мнению, коэффициент увеличения лупы при этом не меняется (и даже увеличивается за счёт более полного использования напряжения хрусталика) — психофизиологический эффект кажущегося бо́льшим увеличением при наблюдении с расстояния возникает из-за зрительного контраста между неувеличенными (наблюдаемого за границами лупы) и увеличенными лупой частями объекта.
Увеличение при традиционном способе использования лупы равно:
- (при рассматривании издалека)
- (при рассматривании вплотную к лупе)
где — фокусное расстояние лупы, — расстояние наилучшего зрения (для взрослого человека от 18 до 50 лет около 25 см)[1][2][3].
При рассматривании издалека
Угол, под которым объект размером l виден с расстояния наилучшего зрения, равен:
Максимальное увеличение достигается тогда, когда мнимое изображение объекта уходит в бесконечность. При этом объект наблюдается под углом:
Отсюда коэффициент увеличения:
При рассматривании вплотную к лупе
При таком наблюдении оптические силы аккомодированного хрусталика и лупы складываются:
Объект будет наблюдаться под углом:
Отсюда коэффициент увеличения:
Обратный
[править | править код]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d4/Glass_reverse.svg/250px-Glass_reverse.svg.png)
Большее увеличение (правда, за счёт существенного сокращения поля зрения) можно получить, рассматривая не мнимое, а действительное изображение, формируемое перед глазом на расстоянии наилучшего зрения лупой, удерживаемой в вытянутой руке. При этом изображение видно перевёрнутым, а ход лучей напоминает таковой в микроскопе с аккомодированным хрусталиком глаза в роли окуляра. Для такого способа использования лупа должна обладать хорошим оптическим качеством, иначе изображение будет иметь сильные искажения. Этим способом трудно пользоваться дальнозорким, а также страдающим пресбиопией, но хорошо подходит близоруким.
Увеличение при обратном способе использования лупы равно:
где — фокусное расстояние лупы, — расстояние наилучшего зрения, — расстояние, на котором держат лупу.
Обратное использование лупы будет эффективно только при условии
- , что при L = 70 см и d = 25 см даёт F < 10 см.В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску).
Коэффициент увеличения
Угол, под которым объект размером l виден с расстояния наилучшего зрения, равен:
Действительное изображение находится на расстоянии от глаза и, соответственно, на расстоянии от лупы.
Для достижения такого расстояния сам объект следует поместить за линзой на расстоянии , которое можно вычислить из формулы плоской линзы:
Размер изображения пропорционален отношению расстояний от линзы до предмета и до изображения:
Отсюда легко вычислить угол, под которым наблюдается изображение предмета:
Искомое увеличение:
Критерий эффективности
Маркировка луп
[править | править код]Лупы маркируются по коэффициенту увеличения, считаемому по формуле прямого способа при рассматривании вплотную, так, маркировка, умноженная на фокусное расстояние, соответствует F = 25 см. Типичные параметры луп приведены в таблице:[4]
![]() | В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Маркировка | Фокусное расстояние, см | Оптическая сила, дптр | Коэфф. ув. при рассматривании издалека | Коэфф. ув. при рассматривании вблизи | Коэфф. ув. при обратном использовании | Коэфф. ув. при обратном использовании (d = 20 см) |
---|---|---|---|---|---|---|
1х | 25 | 4 | 1 | 2 | 0,8 | 1 |
1.5х | 16,67 | 6 | 1,5 | 2,5 | 1,7 | 2 |
2х | 12,5 | 8 | 2 | 3 | 2,6 | 3 |
3х | 8,33 | 12 | 3 | 4 | 4,4 | 5 |
4х | 6,25 | 16 | 4 | 5 | 6,2 | 7 |
6х | 4,17 | 24 | 6 | 7 | 9,8 | 11 |
6.5х | 3,85 | 26 | 6,5 | 7,5 | 10,7 | 12 |
9х | 2,78 | 36 | 9 | 10 | 15,2 | 17 |
11х | 2,27 | 44 | 11 | 12 | 18,8 | 21 |
Классификация
[править | править код]Существует Межгосударственный стандарт СССР «ГОСТ 25706-83. Лупы. Типы, основные параметры. Общие технические требования» (1983)[5], который был принят в 1984 году и продолжает действовать на территории России. Согласно этому ГОСТу, различают в зависимости от значения основных параметров лупы:
- малого,
- среднего и
- большого увеличения;
в зависимости от назначения:
- просмотровую,
- измерительную,
- зерновую,
- часовую,
- текстильную,
- лупу для просмотра кадра и
- лупу сквозной наводки сопряженного визира киносъемочного аппарата.
Штативная лупа состоит из окуляра, предметного столика, винтов и зеркала.
В филателии
[править | править код]Лупа широко применяется филателистами. Для разглядывания мелких деталей рисунка достаточно 3—4-кратной лупы. Для определения способов печати, форм растра необходима 10—12-кратная лупа (текстильная). В основном, филателисты предпочитают складные лупы. Некоторые пользуются бинокулярными хирургическими лупами, которые вмонтированы в закрепляемый на голове козырёк, что освобождает руки коллекционера[6].
![]() |
![]() |
Филателистические лупа и пинцет |
Использование не по прямому назначению
[править | править код]Лупа фокусирует световые лучи сильного источника (например, Солнца) на небольшой площади, что может быть использовано в экстремальной ситуации для:
- добычи огня;
- выжигания текстов или рисунков;
- прижигания ран;
- скрепления пластиковых поверхностей путём расплавления;
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ Хендель А. Основные законы физики. Архивная копия от 1 февраля 2010 на Wayback Machine — М.: Физматгиз, 1959. — 284 с. (Дата обращения: 2 марта 2010)
- ↑ Расстояние наилучшего зрения на vocabulary.ru . Дата обращения: 21 января 2015. Архивировано из оригинала 21 января 2015 года.
- ↑ Расстояние наилучшего зрения. Оптические дефекты глаза . Дата обращения: 13 октября 2020. Архивировано 18 октября 2020 года.
- ↑ ЗФТШ . www.school.mipt.ru. Дата обращения: 10 февраля 2020. Архивировано 8 февраля 2020 года.
- ↑ ГОСТ 25706-83. Лупы. Типы, основные параметры. Общие технические требования. Архивная копия от 23 мая 2012 на Wayback Machine — Взамен ГОСТ 7594-75; введ. 1984—01—01. — М.: Изд-во стандартов, 2003. — 3 с. (Дата обращения: 22 июня 2009)
- ↑ Левитас Й. Я., Басюк В. М. Робота над філателістичною колекцією // Все про марки / Й. Я. Левитас, В. М. Басюк. — К.: Реклама, 1975. — С. 148. — 238 с. — 30 000 экз. (укр.)
Литература
[править | править код]- Лупа // Товарный словарь / И. А. Пугачёв (главный редактор). — М.: Государственное издательство торговой литературы, 1958. — Т. V. — Стб. 147—151. — 588 с.
- Лупа // Филателистический словарь / Сост. О. Я. Басин. — М.: Связь, 1968. — 164 с.
Ссылки
[править | править код]- Baadke M. Even stamp collectors need the right tools. Magnifying glasses (англ.). Refresher Course. Linn's Stamp News (29 мая 2000). Дата обращения: 22 июня 2009. Архивировано из оригинала 9 февраля 2012 года.
- Klug J. A closer look: magnifiers are indispensable tools for collectors (англ.). Refresher Course. Linn's Stamp News (26 января 2009). Дата обращения: 22 июня 2009. Архивировано из оригинала 9 февраля 2012 года.
- Как пользоваться лупой . Драгоценные камни и металлы, а также изделия из оных; DiamondInfo. — Статья по ювелирному делу. Дата обращения: 15 мая 2011. Архивировано из оригинала 14 февраля 2009 года.