Lupa – definicja i zastosowanie
Lupa to przyrząd optyczny, który umożliwia przybliżoną obserwację drobnych przedmiotów. W ścisłym znaczeniu jest to soczewka skupiająca, która oferuje co najmniej trzykrotne powiększenie. Zbudowana jest zazwyczaj z jednej soczewki lub zespołu soczewek, tworząc obraz prosty, pozorny i powiększony.
Rodzaje lup
Wyróżniamy kilka typów lup, w zależności od konstrukcji układu optycznego:
- Lupa prosta – składa się z jednej soczewki.
- Lupa aplanatyczna – zawiera dwie identyczne soczewki płaskowypukłe, korygujące aberrację sferyczną.
- Lupa achromatyczna – składa się z dwóch soczewek, korygując aberrację chromatyczną i sferyczną.
- Lupa aplanatyczna Steinheila – wykorzystuje jedną soczewkę dodatnią i dwa meniski, korygując różne aberracje.
- Lupa ortoplanatyczna – składa się z trzech soczewek, eliminując aberracje.
- Lupa astygmatyczna – zawiera przynajmniej cztery soczewki, korygując różnorodne aberracje.
Powiększenie lupy
Powiększenie kątowe lupy zależy od jej ustawienia względem oka. Największe powiększenie uzyskuje się, gdy obraz znajduje się w odległości najlepszego widzenia, co dla przeciętnej osoby wynosi 0,25 m. Wzory do obliczania powiększenia kątowego to:
- , gdzie to odległość najlepszego widzenia, a to ogniskowa soczewki.
- Przykładowe zakresy powiększeń:
- lupy proste – do 7×
- lupy achromatyczne – do 12×
- lupy aplanatyczne – do 20×
- lupy ortoplanatyczne – do 30×
- lupy astygmatyczne – do 35–40×
Zastosowanie lup
Lupy znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach, w tym:
- Edukacja (biologia)
- Mikroskopia
- Numizmatyka i filatelistyka
- Zegarmistrzostwo
- Jubilerstwo i gemmologia
- Drukarstwo
- Włókiennictwo
- Geologia
- Elektronika
- Entomologia
- Stomatologia i chirurgia
Historia lup
W XVII wieku Antoine van Leeuwenhoek wytwarzał małe soczewki o krótkiej ogniskowej, osiągając powiększenia do 900 razy, chociaż jakość obrazu była niska. Na początku XVIII wieku rozwinięto lupy w kształcie cyrkla, które umożliwiały precyzyjne ustawienie ostrości.
