«Вооруженный» глаз

Лупа

Лупа – оптическая система, состоящая из линзы или нескольких линз, предназначенных для увеличения и наблюдения мелких предметов, расположенных на конечном расстоянии.

Линзы были известны человечеству еще в древности. Изготовляли их не из стекла, а из горного хрусталя и различных драгоценных камней: сапфира, аметиста, бериллия, рубина. Такие линзы сначала использовались лишь в декоративных целях. В Древнем Египте вставки из драгоценных камней часто помещали в глаза скульптурных изображений. Например, у статуй фараона Рахотепа и его жены Нофрет, датируемых 2600–2575 годами до н. э., зрачки были изготовлены из отшлифованных прозрачных кристаллов горного хрусталя. Подобные линзы ученые находят во время раскопок на Ближнем Востоке и по побережью Средиземного моря.

В древнем Риме люди наблюдали за природой и её проявлениями постепенно, они стали замечать, что прозрачный сосуд с водой может не только искажать различные предметы, он также может их увеличивать. Этот предмет может даже обжигать, и с его помощью можно было поджечь стог сена благодаря тому, что солнечные лучи фокусируются в одной точке. Так впервые возникла идея выпуклой линзы и прототип лупы. Данное изобретение стало известным и вошло в историю благодаря тому, что древний ученый Архимед стал использовать вогнутые линзы в качестве оружия. Он сделал вогнутую линзу из отполированных бронзовых солдатских щитов и направил сфокусированный солнечный свет на флот противника у родных Серакуз. Так отраженные солнечные лучи попали на корабли римских завоевателей, и в итоге через несколько минут весь флот вражеских захватчиков обернулся тлеющей горсткой пепла.

С разными минералами и стеклами проводилось множество всевозможных экспериментов, пока не были разработаны относительно неплохие линзы. Именно это и послужило толчком к появлению других оптических приборов, так как после того, как была сделана увеличивающая оптическая линза, появились первые в мире очки и монокли. Так и началась история развития всех оптических приборов.

Наблюдаемый предмет помещают от лупы на расстоянии, немного меньшем её фокусного расстояния. В этих условиях лупа даст 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.

Обыкновенная лупа для чтения

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 увеличения при наблюдения с расстояния возникает из-за зрительного контраста между неувеличенной (наблюдаемой за границами лупы) и увеличенной лупой частями объекта.

Лупа – простой прибор, способный увеличить изображение до 20 раз. Состоит из ручки и оправы с увеличительным стеклом. Существует ещё и штативная лупа – это прибор, на котором стекло закрепляется на штативе. С помощью такого прибора можно увидеть клетки, но познать их строение не получится.

История открытия увеличительных приборов начинается в далеком прошлом. До нас дошла большая плосковыпуклая линза – одна из самых древних. Ее диаметр – 55 мм, а фокусное расстояние – около 150 мм. Она была изготовлена из горного хрусталя за 2,5 тыс. лет до н. э. Ее обнаружил в 1890 году Г. Шлиман при раскопках Трои. Примерно в 600–400 годах до н. э. начали изготавливать стеклянные линзы. Они были обнаружены в Саргоне (Месопотамия). В Швеции в 1877 году была найдена двойная линза диаметром 5 см, выпуклая с обеих сторон. Она относится к 500 году н. э. Можно долго продолжать список древних линз, которые удалось обнаружить исследователям. История открытия увеличительных приборов располагает множеством фактов. Несмотря на это о том, как они использовались в те времена, можно лишь строить предположения.

В Древнем Египте прозрачные куски кристалла использовались для более четкого представления мелких предметов. Подобным же образом римский император Нерон использовал четкие драгоценные камни, чтобы посмотреть на далеких актеров на сцене.

Лупа (увеличительное стекло) была изобретена в 1250 году монахом францисканского ордена Роджером Бэконом (1214–1294). Будучи преподавателем Оксфордского университета, Бэкон провел множество экспериментов с зеркалами, которые объясняли принципы отражения и преломления.

Он был известен как Доктор Мирабилис, что на латыни обозначает «замечательный учитель».

Современные ученые ознакомились с доскональным описанием линз, выполненным Роджером Бэконом. Он прославился как видный мыслитель и ученый. Линзы, согласно его труду, использовались для увеличения изображения. Из перевода его сочинения следует, что Бэкону удалось правильно описать действие линз, которые служили обратным телеобъективом (речь идет об описании зрительной однокомпонентной трубы). Роджер Бэкон изучал увеличивающие свойства выпуклых линз и способности фокусировать лучи в одной точке вогнутых зеркал, он пришел к выводу что оптический прибор будет более продуктивен, если совместить в нем выпуклые и вогнутые линзы. Он был первопроходцем и в своих опытах описал не что иное, как зрительную трубу.

Идея лупы была подхвачена самим великим Леонардо да Винчи. При этом ученый не стал останавливаться только на описании своего видения прибора, он сделал подробный чертеж и придумал шлифовальный станок для линз.

Различают в зависимости от значения основных параметров лупы:

– малого,

– среднего,

– большого увеличения.

Лупа малого увеличения отличается небольшими габаритами, такие модели удобны и компактны. Они хороши для того, чтобы увеличивать мелкие объекты и небольшие предметы. Такие инструменты вполне пригодны не только для бытовых ситуаций, но и для некоторых профессиональных работ. К этим приспособлениям относятся инструменты, которые могут увеличивать изображения не больше, чем в 5 раз.

Тип луп среднего увеличения предназначен для многих сфер деятельности, они относятся к универсальным и компактным системам. С помощью такого приспособления можно до мельчайших подробностей изучить небольшие по размеру детали, которые порой недоступны человеческому зрению. Пользоваться такими лупами можно не только при выполнении некоторых специфических работ, они хороши и для бытовых целей. Модели данного типа могут увеличивать изображения больше, чем в 6 раз.

Лупы большого увеличения – самый мощный тип этого инструмента. С их помощью можно легко увеличить любые мелкие предметы и образцы. Часто именно такие приспособления применяют ювелиры и часовщики. Используют такие лупы также коллекционеры и те, кому приходится постоянно работать с мелкими текстами. Данные модели считаются хорошими помощниками в сферах и в деятельности, где важна точность работы. С их помощью предоставляется возможность увеличивать изображения больше, чем в 10 раз.

В зависимости от назначения:

– просмотровая,

– измерительная,

– зерновая,

– часовая,

– текстильная,

– лупа для просмотра кадра,

– лупа сквозной наводки сопряженного визира киносъемочного аппарата.

Просмотровые лупы – это очень удобные и качественные приспособления, они необходимы при чтении текстов с мелкими шрифтами, для подробного изучения мелких рисунков или изображений. Просмотровые лупы отличаются тем, что у них имеется не только удобная ручка, но и хорошая оправа. Эта разновидность является универсальной в использовании, ее можно применять, находясь в дороге или дома. Главное ее достоинство – способность передать не только четкие, но и яркие изображения.

В типографиях используется особый вид лупы – складная. Иногда на ней бывает метрическая разметка области просмотра, а также подсветка

Измерительные лупы. Основной их особенностью является получение значения физических величин, которые измеряются в установленном диапазоне. Предназначение таких приспособлений – выполнять линейные измерения на плоскостях при помощи измерительной шкалы, диапазон которой составляет от 0,1 до 15 мм, и где цена делений 0,1 мм. Так мы получаем удобный для восприятия тип информации об объекте, не пользуясь никакими вспомогательными инструментами, типа измерительных линеек.

Зерновые лупы предназначены для тщательной чистки семян. Они позволяют проверить качество и отобрать элитные зерна. Для того чтобы рассматриваемые объекты не рассыпались, на таких лупах сделан специальный ободок. Часто используют такие приспособления и для проведения анализа зараженности зерен.

Текстильные лупы применяют не только в сферах текстильной промышленности. Главная их задача – выявлять дефекты на тканях, а также определять их плотность, часто ими пользуются и филателисты. Для удобства корпус данного приспособления сделан таким образом, чтобы он мог раскладываться.

Лупы для просмотров кадров отличаются конструктивным решением, в них сделаны специальные пазики в корпусе, которые позволяют не только выравнивать, но также передвигать и закреплять пленки. Для того чтобы отметить выбранные кадры для печати, корпус оснастили специальным устройством, которое делает просечки на краях пленки. Такими лупами можно увеличить изображение более, чем в пять раз, и весят они при этом около 50 г.

Часовые лупы применяют часовщики. Они удобны в работе с мельчайшими механизмами. Форма сделана таким образом, что мастера могут вставить ее в глаз и, слегка прищурясь, создать прижим в глазной области. У данных моделей небольшой размер, и во время работы свободны обе руки.

Лупы-насадки специально сделаны так, что их всегда можно прикрепить к очкам. Это очень удобно для выполнения многих работ. Увеличение будет в 2 или 3 раза, а руки при этом полностью свободны. Если потребуется большее увеличение, а это, возможно, для занятия вышивкой или изготовления кружев, тогда надо выбрать лупу на штативе. У нее несколько больше возможностей, и увеличивать изображение она способна в несколько раз больше.

Современные модели луп

Levenhuk Zeno 50

Это компактная лупа для постоянного ношения с собой. В комплекте поставляется удобный тонкий чехол на молнии. Конструкция отличается отсутствием оправы – линза крепится одной стороной к ручке.

Главным достоинством модели служит подсветка от двух диодов, позволяющая читать даже при недостаточном внешнем освещении. В крупную линзу, увеличивающую до 2,2 крат, встроена более сильная оптика с приближением до 4,4 крат.

Veber 6x

Для нумизмата и филателиста. Очень доступная модель по стоимости с элегантным дизайном. Ее металлическая окантовка прочно удерживает линзу диаметром 42 мм в оправе.

Через два ушка проходит красивая плетеная цепочка, которую можно закрепить на одежде или повесить на шею. С помощью этого аксессуара получится не только рассмотреть детали чеканки монет или особенности узора марки, но и подчеркнуть свой профессионализм внешним видом.

Levenhuk Zeno Vizor H1

Это профессиональная лупа на лоб, которую используют многие специалисты. Практичное ременное крепление на липучке подходит для любой окружности головы и легко регулируется.

В комплекте предусмотрены дополнительные линзы на оба глаза и отдельно идет опускаемая лупа на правый глаз для максимального увеличения. Устройство способно приближать предметы на 1,5/3/6,5/8 крат. Производитель наделил его пожизненной гарантией.

Veber 81001-3Led

Для радиотехника. Эта лупа отличается оригинальным дизайном для крепления на лбу. Все приспособления находятся на козырьке: сверху подсветка с тремя диодами, блок с батарейками, снизу – крепления и сменные линзы.

Козырек удобно регулируется по степени опускания благодаря фиксаторам с осевыми поворотами. Устанавливаемые лупы могут быть с кратностью 1,2/1,8/2,5/3,5. Взгляд в лупу полностью защищен от бликов сверху (лампы или света из окна).

ВОМЗ

Текстильная настольная лупа. Чтобы проверить качество пошива мелких элементов на одежде, определить структуру и плотность ткани или выполнить манипуляции медицинского характера, применяют настольные лупы. Они освобождают руки, но не требуют ношения устройства на голове.

Этот аксессуар практичен складной конструкцией, удобной для переноса. Части корпуса сворачиваются на шарнирах в трех местах, что образует невысокую коробочку. Для постановки на стол требуется отвернуть линзу и отодвинуть подставку-противовес наружу.

Приспособление устойчиво и имеет достаточный запас места под собой для размещения ткани или иного предмета. Диаметр линзы составляет 27 мм, а увеличивающая способность достигает 4 крат.