Увеличительное стекло
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( июнь 2010 г. ) |
Увеличительное стекло – это выпуклая линза , которая используется для получения увеличенного изображения объекта. Объектив . обычно крепится в оправе с ручкой Помимо своей основной функции увеличения, этот простой, но гениальный инструмент служит множеству целей. линзы Его можно использовать для фокусировки солнечного света, используя солнечные лучи для создания концентрированной горячей точки в фокусе , которая часто используется для разжигания пожаров.
В другой инновационной форме увеличительное стекло может представлять собой листовую лупу , в которой используются многочисленные тонкие концентрические линзы в форме колец. Все вместе они известны как линза Френеля , которая, несмотря на то, что она значительно тоньше, эффективно работает как единая линза. Этот конкретный дизайн находит свое применение в таких приложениях, как экранные лупы для телевизоров, предлагая легкое и эффективное решение для увеличения изображений.
Культурное влияние увеличительного стекла простирается далеко на сферу литературы и поп-культуры, символизируя стремление к истине и раскрытие тайн. Он, как известно, связан с следственной работой вымышленных детективов, причем Шерлок Холмс является самой знаковой фигурой, владеющей им, что укрепляет его статус эмблемы детективной фантастики . Благодаря своим различным формам и функциям увеличительное стекло остается инструментом, имеющим как практическую полезность, так и значительную символическую ценность.
История
[ редактировать ]
«Факты указывают на то, что использование линз было широко распространено на Ближнем Востоке и в Средиземноморском бассейне на протяжении нескольких тысячелетий». [1] Археологические находки 1980-х годов в Идейской пещере на Крите обнаружили линзы из горного хрусталя, относящиеся к архаическому греческому периоду , демонстрирующие исключительное оптическое качество. Эти открытия позволяют предположить, что использование линз для увеличения и, возможно, для разжигания костров было широко распространено в Средиземноморье и на Ближнем Востоке, что указывает на развитое понимание оптики в древности . [2] Самым ранним явным письменным свидетельством существования увеличительного устройства является шутка в « Аристофана. » Облаках [3] с 424 г. до н. э., когда в аптеке продавались увеличительные линзы для зажигания трута, и Плиния Старшего , «линза» [4] стеклянный шар, наполненный водой, используемый для прижигания ран. ( Сенека писал, что с его помощью можно читать буквы, «независимо от того, насколько они маленькие или тусклые». [5] [6] ) Выпуклая линза, используемая для формирования увеличенного изображения, описана в « Книге оптики» Ибн аль-Хайсама в 1021 году. [7] [ нужна проверка ] После того, как книга была переведена во время латинских переводов XII века , Роджер Бэкон описал свойства увеличительного стекла в Англии XIII века . За этим последовало развитие очков 13 века в Италии . [7] Основываясь на этом фундаменте, в конце 1500-х годов два голландских мастера по изготовлению очков Якоб Метиус и Захариас Янссен создали составной микроскоп, соединив несколько увеличительных линз в тубусе, что ознаменовало значительный прогресс в оптических инструментах. Вскоре после этого Ганс Липперхей представил телескоп в 1608 году, а Галилео Галилей усовершенствовал устройство в 1609 году, применив новаторскую увеличительную линзу, что еще больше расширило применение оптических технологий, разработанных на протяжении веков. [8]
Увеличение
[ редактировать ]
Увеличение увеличительного стекла зависит от того , где оно находится между глазом пользователя и просматриваемым объектом, а также от общего расстояния между ними. Увеличительная сила эквивалентна угловому увеличению (не следует путать ее с оптической силой , которая представляет собой другую величину). Сила увеличения — это соотношение размеров изображений, формируемых на сетчатке пользователя с линзой и без нее. [9] В случае «без» обычно предполагается, что пользователь поднесет объект как можно ближе к одному глазу, чтобы он не стал размытым. Эта точка, известная как ближайшая точка аккомодации , меняется с возрастом. У маленького ребенка оно может достигать 5 см, а у пожилого человека - до одного или двух метров. Лупы обычно характеризуются «стандартным» значением 0,25 м.
Увеличительное стекло действует как простейший оптический прибор. По сути, это портативный объектив, который собирает свет для создания увеличенного вертикального изображения, которое кажется расположенным там, где свет на самом деле не сходится, и называется «виртуальным» изображением. Чтобы рассмотреть предмет более подробно, его располагают между линзой и его фокусной точкой, а оптимальное наблюдение происходит, когда изображение находится на наименьшем расстоянии, на котором глаз может комфортно сфокусироваться. Увеличение линзы — это отношение видимой высоты изображения к фактической высоте объекта, соответствующее пропорции расстояний от изображения до линзы и от объекта до линзы. Перемещение объекта ближе к объективу усиливает этот эффект, увеличивая увеличение. [10]
Наивысшая сила увеличения достигается при поднесении линзы очень близко к одному глазу и перемещении глаза и линзы вместе для достижения наилучшей фокусировки . В этом случае объект обычно также будет находиться близко к линзе. Увеличительная сила, полученная в этом случае, равна MP 0 = (0,25 м)Φ + 1, где Φ — оптическая сила в диоптриях , а коэффициент 0,25 м представляет собой предполагаемую точку близи (¼ м от глаза). Это значение увеличения обычно используется для характеристики луп. Обычно его обозначают « m ×», где m = MP 0 . Иногда ее называют полной мощностью лупы (опять же, не путать с оптической мощностью).
Однако лупы не всегда используются так, как описано выше, поскольку удобнее располагать лупу близко к объекту (на расстоянии одного фокусного расстояния). Тогда глаз может находиться на большем расстоянии, и хорошее изображение можно получить очень легко; фокус не очень чувствителен к точному положению глаза. Увеличительная сила в этом случае составляет примерно MP = (0,25 м)Φ.
Типичная лупа может иметь фокусное расстояние 25 см, что соответствует оптической силе 4 диоптрий. Такая лупа будет продаваться как лупа «2×». При реальном использовании наблюдатель с «типичными» глазами получит увеличение от 1 до 2, в зависимости от того, где находится линза.
Практическое использование
[ редактировать ]Увеличительное стекло может служить инструментом для разжигания пожара в ситуациях выживания. Любая прозрачная линза со значительной увеличивающей способностью, например стандартная лупа или ювелирная лупа, может сконцентрировать солнечный свет и воспламенить трут. Техника заключается в том, чтобы расположить линзу таким образом, чтобы сфокусировать небольшое яркое пятно света на трут, и терпеливо ожидать воспламенения. Преимуществом этого метода является простота линзы и минимальные затраты усилий. Однако его эффективность зависит от ясного и яркого солнечного света, который может быть непостоянным в зависимости от географического положения и времени года. [11]
Помимо использования в целях выживания, лупы являются бесценным инструментом для ювелиров и любителей. Ювелиры полагаются на них при тщательной проверке качества и подлинности драгоценных камней, гарантируя точную оценку. Любители, от тех, кто занимается шитьем и рукоделием до коллекционеров марок, полагаются на увеличительные стекла для детальной работы, повышающей точность и удовольствие. Эта универсальность подчеркивает непреходящую полезность увеличительного стекла в самых разных сферах деятельности: от профессиональных оценок до досуга. [8]
Усовершенствованные цифровые лупы и приложения стали современной альтернативой традиционным лупам, предлагая такие функции, как переменные уровни увеличения, режимы высокой контрастности и преобразование текста в речь для пользователей с ослабленным зрением. Эти инструменты не только увеличивают текст и объекты, но также повышают читаемость и доступность, что делает их бесценными для повседневной жизни и образовательных целей. [12] [13]
Альтернативы
[ редактировать ]Лупы обычно имеют низкую увеличительную силу: 2–6×, при этом гораздо чаще встречаются типы с меньшей силой увеличения. При более высоких увеличениях качество изображения простой лупы становится плохим из-за оптических аберраций , особенно сферической аберрации . Когда требуется большее увеличение или лучшее изображение, обычно используются другие типы ручных луп. Лупа Коддингтона обеспечивает большее увеличение и улучшенное качество изображения. Еще более качественные изображения можно получить с помощью многолинзовой лупы, например тройной Гастингса . Лупы высокой мощности иногда монтируются в цилиндрический или конический держатель без ручки, часто предназначенный для ношения на голове; это называется лупа .
Такие лупы могут достигать увеличения примерно до 30×, и при таком увеличении апертура лупы становится очень маленькой, и ее необходимо располагать очень близко как к объекту, так и к глазу. Для более удобного использования или увеличения более чем в 30 раз микроскоп необходим .
Линзы Френеля используются в качестве луп, например, для чтения печатного текста.
Использовать как символ
[ редактировать ]Значок лупы (🔍), представленный в Юникоде U+1F50D, превратился в универсальный символ для функций поиска и масштабирования в цифровых интерфейсах. Возникнув из-за его практического использования для детального изучения и открытия, он был принят современным компьютерным программным обеспечением и веб-сайтами для обозначения инструментов, позволяющих пользователям находить информацию или внимательно проверять контент. [9] [10] Версия, указывающая вправо, U+1F50E (🔎), продолжает эту тему, часто используемую для инициирования поиска. Интеграция этих значков в дизайн пользовательского интерфейса отражает интуитивную связь между физическим актом увеличения, чтобы лучше видеть, и метафорическим актом поиска информации в цифровом пространстве. [14]
Помимо цифровой символики функций поиска, увеличительное стекло также занимает место в образовательной символике, часто символизируя любопытство, исследование и стремление к знаниям. Образовательные учреждения и программы часто используют увеличительное стекло в логотипах и материалах, чтобы подчеркнуть важность исследований и открытий в обучении. [15]
См. также
[ редактировать ]
- Асферическая линза
- Бинокль
- Горящее стекло
- Купольная лупа
- Очки
- Графоскоп
- Макрообъектив
- Оптический микроскоп
- Оптический телескоп
- Читающий камень
- Экранная лупа
- Стэнхоуп объектив
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Сайнс, Джордж; Сакелларакис, Яннис А. (апрель 1987 г.). «Линзы в древности». Американский журнал археологии . 91 (2): 191–6. дои : 10.2307/505216 . JSTOR 505216 . S2CID 191384703 .
- ^ Сайнс, Джордж; Сакелларакис, Яннис А. (1987). «Линзы в древности» . Американский журнал археологии . 91 (2): 191–196. дои : 10.2307/505216 . ISSN 0002-9114 .
- ^ Аристофан, Облака, 765–70.
- ^ Плиний Старший, Естественная история , 36.67, 37.10.
- ^ Сенека, Естественные вопросы , 1.6.5–7.
- ^ История телескопа Генри К. Кинга, издательства Гарольда Спенсера Джонса Courier Dover Publications, 2003, стр. 25. ISBN 0-486-43265-3 , ISBN 978-0-486-43265-6
- ^ Перейти обратно: а б Крисс, Тимоти С.; Крисс, Весна Мартич (апрель 1998 г.). «История операционного микроскопа: от увеличительного стекла до микронейрохирургии». Нейрохирургия . 42 (4): 899–907. дои : 10.1097/00006123-199804000-00116 . ПМИД 9574655 .
- ^ Перейти обратно: а б Амсель-Ариэли, М. (2014). Увеличительное стекло. Журнал «История» , 16 (1), 6–7.
- ^ Перейти обратно: а б Хехт, Юджин (1987). Оптика (2-е изд.). Эддисон Уэсли. стр. 186–188. ISBN 0-201-11609-Х .
- ^ Перейти обратно: а б «увеличительное стекло» . search.credoreference.com . Проверено 8 марта 2024 г.
- ^ Уильямс, Дж. (2017). ИНСТРУМЕНТЫ ПОЖАРОЗАЖУЛЯ для любой ситуации. Новости Матери-Земли , 281 , 67–72.
- ^ «30 приложений, устройств и технологий для людей с нарушениями зрения» . Американская академия офтальмологии . 14 августа 2020 г. Проверено 10 марта 2024 г.
- ^ «15 ЛУЧШИХ ЦИФРОВЫХ ЛУП ДЛЯ ЛЮДЕЙ С НАРУШЕННЫМ ЗРЕНИЕМ | Великобритания | Март 2024 г.» . Руководство по уходу в Великобритании . 30 августа 2023 г. Проверено 10 марта 2024 г.
- ^ «U+1F50E УВЕЛИЧИТЕЛЬНОЕ СТЕКЛО, НАПРАВЛЯЮЩЕЕ ПРАВО: 🔎 – Юникод» . Codepoints.net . Проверено 9 марта 2024 г.
- ^ Суини, Сьюзен Элизабет (2003). «Увеличительное стекло: впечатляющее расстояние в «Человеке из толпы» По и за его пределами» . По Исследования . 36 (1): 3–17. ISSN 1754-6095 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
