A. Лупа

Лупа

Чтобы увидеть мелкие детали предмета, их нужно рассматривать под большим углом зрения, но увеличение этого угла ограничено пределом аккомодационных возможностей глаза. Увеличить угол зрения (сохраняя расстояние наилучшего зрения d₀) можно, используя оптические приборы (лупы, микроскопы).

Лупой называют короткофокусную собирающую линзу или систему линз, действующих как одна собирающая линза (обычно фокусное расстояние лупы не превышает 10 см).

Ход лучей в лупе показан на рисунке 16.55. Лупу помещают близко к глазу, а рассматриваемый предмет АВ=А₁В₁ располагают между лупой и ее передним фокусом, чуть ближе последнего. Подбирают положение лупы между глазом и предметом так, чтобы видеть резкое изображение предмета. Это изображение А₂В₂ получается мнимым, прямым, увеличенным и находится на расстоянии наилучшего зрения OB₂ = d₀ от глаза, а сам глаз находится непосредственно перед лупой.

Рис. 16.55

Использование лупы приводит к увеличению угла зрения, под которым глаз рассматривает предмет. Действительно, когда предмет находился в положении А₁В₁ и рассматривался невооруженным глазом, угол зрения был \(\varphi_1\). Предмет поместили между фокусом и оптическим центром лупы в положение АВ, и угол зрения стал \(\varphi_2\). Поскольку \(\varphi_1 > \varphi_2\). то с помощью лупы на предмете можно рассмотреть более мелкие детали, чем невооруженным глазом.

Из рисунке 16.55 видно также, что линейное увеличение лупы

\(\Gamma = \frac{A_2B_2}{AB} = \frac{OB_2}{OB}. \)

Так как \(~OB_2=d_0 ,\) а \(OB_1 \approx F\) (F — фокусное расстояние лупы), то \(\Gamma=\frac{d_0}{F},\) где d₀ = 25 см. Следовательно, увеличение, даваемое лупой, равно отношению расстояния наилучшего зрения к фокусному расстоянию лупы.

Литература

Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. — С. 487.