Линза. виды линз. фокусное расстояние

Оптические приборы

Лупа

\(~\Gamma_l = \frac{d_0}{F}\) ,

где Гl – увеличение лупы; d – расстояние наилучшего зрения (для нормального глаза), равное 0,25 м; F – фокусное расстояние лупы (м).

  • Лупа – собирающая линза и дает мнимое изображение.
  • Изображение предмета в линзе получается на расстоянии наилучшего зрения от оптического центра лупы, т.е. f = d = 25 см.
  • Эта формула верна, если предмет помещают в фокальную плоскость, т.е. d = F. В этом случае лучи из любой точки предмета после выхода из линзы образуют параллельные лучи, которые пересекаются на хрусталике глаза. Тогда изображение на сетчатке получается без напряжения глаза (аккомодация на бесконечность).

Глаз

Для нормального (здорового) глаза расстояние наилучшего зрения равно d = 25 см.

Ближний предел аккомодации – это наименьшее расстояние, на которое можно рассматривать предметы, максимально напрягая мышцы глаз.

Построение изображения в линзах

Геометрические построения помогают определить положение изображения, а также его характер. Для этой цели применяют свойства стандартных лучей, направление которых определено. Это лучи, которые проходят через оптический центр либо один из фокусов линзы, и лучи, параллельно расположенные главной либо одной из побочных оптических осей. Рисунки 3.3.3 и 3.3.4 демонстрируют данные построения.

Рисунок 3.3.3. Построение изображения в собирающей линзе.

Рисунок 3.3.4. Построение изображения в рассеивающей линзе.

Стоит выделить то, что стандартные лучи, использованные на рисунках 3.3.3 и 3.3.4 для построения изображений, не проходят через линзу. Данные лучи не используются в построении изображения, но могут быть использованы в этом процессе.

Определение 10

Для расчета положения изображения и его характера используется формула тонкой линзы. Если записать расстояние от предмета до линзы как d, а от линзы до изображения как f, то формула тонкой линзы имеет вид:

1d+1f+1F=D.

Определение 11

Величина D – это оптическая сила линзы, равная обратному фокусному расстоянию.

Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Описать задание

Определение 12

Диоптрия (дптр) является единицей измерения оптической силы, фокусное расстояние которой равно 1 м: 1 дптр=м-1.

Формула тонкой линзы аналогична формуле сферического зеркала. Можно вывести ее для параксиальных лучей из подобия треугольников на рисунках 3.3.3 либо 3.3.4.

Фокусное расстояние линз записывается с определенными знаками: собирающая линза F>, рассеивающая F<.

Величина d и f тоже подчиняются определенным знакам:

  • d> и f> – применительно к действительным предметам (то есть реальным источникам света) и изображений;
  • d< и f< – применительно к мнимым источникам и изображениям.

Для случая на рисунке 3.3.3F> (линза собирающая), d=3F> (действительный предмет).

Из формулы тонкой линзы получаем: f=32F>, означает, что изображение действительное.

Для случая на рисунке 3.3.4F< (линза рассеивающая), d=2|F|> (действительный предмет), справедлива формула f=-23F<, следовательно, изображение мнимое.

Линейные размеры изображения зависят от положения предмета по отношению к линзе.

Определение 13

Линейное увеличение линзы Г – это отношение линейных размеров изображения h’ и предмета h.

Величину h’ удобно записывать со знаками плюс или минус, в зависимости от того, прямое оно или перевернутое. Она всегда положительна. Потому для прямых изображений применяется условие Γ>, для перевернутых Γ<. Из подобия треугольников на рисунках 3.3.3 и 3.3.4 нетрудно вывести формулу для расчета линейного увеличения тонкой линзы:

Г=h’h=-fd.

В примере с собирающей линзой на рисунке 3.3.3 при d=3F>, f=32F>.

Значит,  Г=-12< – изображение перевернутое и уменьшенное в два раза.

В примере с рассеивающей линзой на рисунке 3.3.4 при d=2|F|>, справедлива формула f=-23F<; значит, Г=13> – изображение прямое и уменьшенное в три раза.

Оптическая сила D линзы находится в зависимости от радиусов кривизны R1 и R2, ее сферических поверхностей, а также и от показателя преломления n материала линзы. В теории оптики имеет место следующее выражение:

D=1F=(n-1)1R1+1R2.

Выпуклая поверхность имеет положительный радиус кривизны, а вогнутая поверхность – отрицательным. Данная формула применима в изготовлении линз с заданной оптической силой.

Многие оптические приборы устроены таким образом, что свет последовательно проходит через 2 или несколько линз. Изображение предмета от 1-й линзы служит предметом (действительным или мнимым) для 2-й линзы, выстраивающей, в свою очередь, 2-е изображение предмета, которое также может быть действительным либо мнимым. Расчет оптической системы из 2-х тонких линз состоит в2-кратном применении формулы линзы, причем расстояние d2 от 1-го изображения до 2-й линзы следует предложить равное величине l–f1, где l – это расстояние между линзами.

Вычисленная, по формуле линзы, величина f2 предопределяет положение 2-го изображения, а также его характер (f2> – действительное изображение, f2< – мнимое). Общее линейное увеличение Γ системы из  2-х линз равняется произведению линейных увеличений 2-х линз, то есть Γ=Γ1·Γ2. Если предмет либо его изображение находятся в бесконечности, тогда линейное увеличение не имеет смысла.

Увеличение и оптическая сила

Помимо увеличения интенсивности падающего на линзу излучения или уменьшения этой интенсивности, рассматриваемый оптический объект также используется для получения изображений, размер которых отличается от предмета. Изображение может быть либо увеличенным, либо уменьшенным. Для определения этой характеристики используют отношение размеров изображения и предмета. Справедлива следующая формула:

A = y’/y = s’/s.

Где y’ и y — это линейные геометрические размеры изображения и предмета, соответственно. Это выражение позволяет определить, насколько увеличится или уменьшится размер изображения по отношению к предмету. Для этого необходимо знать лишь значения s и s’. Величина A позволяет сделать следующие выводы:

  • если |A| > 1, то линза работает в качестве увеличительной;
  • если |A| < 1, то происходит уменьшение изображения по сравнению с оригинальными размерами предмета;
  • если A > 0, то изображение является прямым и мнимым, поскольку оно находится по одну сторону от линзы вместе с предметом;
  • если A < 0, то имеет место реальное перевернутое изображения.

Дисперсия света

Дисперсия света – это зависимость показателя преломления среды от длины волны (частоты) падающего на вещество света.

Опыт Ньютона (1672)

Из-за дисперсии световые волны с различной длиной волны поразному преломляются веществом, что приводит к разложению белого света на цветные монохроматические лучи – спектр.

Для лучей света различной цветности показатели преломления данного вещества различны, т. к. различны скорости распространения электромагнитных волн, у которых разная длина волны. Луч красного света преломляется меньше из-за того, что красный свет имеет в веществе наибольшую скорость, а луч фиолетового цвета преломляется больше, так как скорость для фиолетового цвета наименьшая. Это объясняется особенностями взаимодействия этих волн с электронами, входящими в состав атомов и молекул вещества среды, где они движутся.

Дисперсией света объясняется такое природное явление, как радуга.

Построение изображений в линзах

Для построения изображения в линзах следует помнить:

  1. луч, идущий вдоль главной оптической оси линзы, не преломляется;
  2. луч, проходящий через оптический центр линзы, не преломляется;
  3. луч, падающий на собирающую линзу параллельно главной оптической оси, после преломления пройдет через фокус линзы;
  4. луч, падающий на рассеивающую линзу параллельно главной оптической оси, преломится так, что его мнимое продолжение пройдет через фокус линзы, а сам луч – противоположно мнимому продолжению;
  5. луч, падающий на собирающую линзу через фокус, после преломления пройдет параллельно главной оптической оси линзы;
  6. произвольный луч после преломления в собирающей линзе пойдет через побочный фокус (точку фокальной плоскости, в которой ее пересечет параллельная произвольному лучу побочная оптическая ось);
  7. произвольный луч, падающий на рассеивающую линзу, преломится так, что его мнимое продолжение пройдет через точку, в которой пересечет фокальную плоскость линзы побочная оптическая ось, параллельная произвольному лучу.

Изображение, даваемое тонкой линзой, может быть действительным или мнимым.

Действительное изображение получается в результате пересечения преломленных в линзе лучей, исходящих из данной точки.

Мнимое изображение получается в результате пересечения продолжений преломленных в линзе лучей, исходящих из данной точки.

Построение изображений точки, даваемых собирающей линзой

Если точка находится за двойным фокусом линзы, то ее действительное изображение получается между фокусом и двойным фокусом по другую сторону от линзы.

Если точка находится в двойном фокусе линзы, то его действительное изображение получается в двойном фокусе по другую сторону от линзы.

Если точка находится между фокусом и двойным фокусом линзы, то его действительное изображение получается за двойным фокусом по другую сторону от линзы.

Если точка находится в фокусе линзы, то его изображение находится в бесконечности.

Если точка находится между линзой и фокусом, то его мнимое изображение получается по ту же сторону от линзы.

Построение изображений предмета, даваемых собирающей линзой

Если предмет находится за двойным фокусом линзы, то его изображение получается действительным, перевернутым, уменьшенным, по другую сторону от линзы.

Если предмет находится в двойном фокусе линзы, то его изображение получается действительным, перевернутым, равным по размерам предмету, в двойном фокусе по другую сторону от линзы.

Если предмет находится между фокусом и двойным фокусом линзы, то его изображение получается действительным, перевернутым, увеличенным, по другую сторону от линзы.

Если предмет находится в фокусе линзы, то его изображение находится в бесконечности.

Если предмет находится между линзой и фокусом, то его изображение получается мнимым, прямым, увеличенным, по ту же сторону от линзы.

Построение изображений точки, даваемых рассеивающей линзой

В рассеивающей линзе изображение точки всегда получается мнимым, по ту же сторону от линзы.

Построение изображений предмета, даваемых рассеивающей линзой

Изображение предмета в рассеивающей линзе всегда получается мнимым, прямым, уменьшенным, по ту же сторону от линзы.

Важно!
При решении задач на прохождение световых лучей сквозь линзы и получение изображений в них прежде всего выясните, о какой линзе идет речь: собирающей или рассеивающей. Обязательно сделайте чертеж, на котором соответствующими буквами укажите все основные расстояния: расстояние от предмета до линзы, расстояние от линзы до изображения, фокусное расстояние

Также обязательно укажите оптический центр линзы и оба фокуса по разные стороны от линзы.

При построении изображения следует заранее выучить, каким оно должно быть при соответствующем расположении предмета относительно линзы и где находиться (действительным или мнимым, увеличенным или уменьшенным, прямым или обратным). В противном случае при неверном построении, когда вы чуть-чуть искривите луч или он пойдет неточно через фокус или центр, изображение может оказаться не там, где надо, или вместо увеличенного уменьшенным, и тогда в решении появится ошибка.

Общие сведения

Согласно физическому определению, под линзой понимают оптическую систему, которая состоит из прозрачного для электромагнитных волн вещества, и которая ограничена хотя бы одной кривой поверхностью (вторая может быть плоской). Прозрачное вещество должно обладать способностью преломлять свет, что возможно, если оно имеет отличный от окружающей среды коэффициент преломления. Оптический объект будет только тогда обладать всеми своими свойствами, если коэффициент преломления вещества, из которого он изготовлен, будет больше этого показателя для окружающей среды.

Слово «линза» произошло от латинского lentis, которое означает «чечевица». Такое название связано с похожестью формы оптического объекта и плода растения.

Линзы используются человеком издревле для разных хозяйственных нужд. Так, в своей работе «Облака» (423 год до нашей эры) греческий философ Аристофан упоминает об их применении в качестве предмета для размягчения воска с помощью фокусировки солнечных лучей. Начиная с XV века, в Европе возникает индустрия производства оптики. С этого времени развивается теоретическая база для ее использования.

Построение изображения в собирающей линзе

Предметы схематично изображаются в виде стрелки. Чтобы построить изображение предмета в собирающей линзе, нужно найти положение верхней и нижней точки этого изображения. Сначала находят положение точки изображения, соответствующей верхней точки предмета (точки А). Для этого из этой точки нужно пустить два луча:

Два вида лучей при построении изображений в линзе

Первый луч проходит из верхней точки предмета (точки А) параллельно главной оптической оси. На линзе (в точке С) луч преломляется и проходит через точку фокуса (точку F).

Второй луч необходимо направить из верхней точки предмета (точки А) через оптический центр линзы (точку О). Он пройдет, не преломившись.

На пересечении двух лучей обозначаем точку А1. Это и будет изображение верхней точки предмета. Таким же образом нужно поступить с нижней точкой предмета. Но на пересечении вышедших из линзы лучей нужно поставить точку В1. Изображение предмета при этом — А1 В1.

В зависимости от того, где расположен предмет, изображение может получиться действительным или мнимым, увеличенным или уменьшенным, перевернутым или прямым. Построим изображения для каждого из таких случаев.

Схема построения изображения Расположение предмета относительно линзы + характеристика изображение

Предмет располагается за двойным фокусом.

Изображение:

  • уменьшенное;
  • перевернутое;
  • действительное.

Предмет располагается в фокальной плоскости второго фокуса.

Изображение:

  • перевернутое;
  • действительное.

Предмет располагается в пространстве между фокусом и двойным фокусом.

Изображение:

  • увеличенное;
  • перевернутое;
  • действительное.

Предмет находится в фокальной плоскости.

Изображения нет, поскольку лучи идут параллельно друг другу и не пересекаются.

Предмет располагается между линзой и фокусом.

Изображение:

  • увеличенное;
  • прямое;
  • мнимое.

Пример №1. Построить изображение предмета, изображенного на рисунке. Определить тип изображения.

Чтобы построить изображение предмета, достаточно определить его положение одной точки — верхней. Поскольку предмет расположен параллельно линзе, для построения изображения, достаточно будет соединить найденную точку изображения для верхней точки предмета перпендикуляром, проведенным к главной оптической оси.

Чтобы построить изображение верхней точки, пустим от нее два луча — побочную оптическую ось через оптический центр и перпендикуляр к линзе. Затем найдем пересечение побочной оптической оси с преломленным лучом. Теперь пустим перпендикуляр к главной оптической оси и получим изображение. Оно является действительным, увеличенным и перевернутым.

Частный случай — построение изображения точки

Положение изображения точки можно найти тем же способом, описанным выше. Нужно лишь построить два луча и найти их пересечение после выхода из линзы (см. рисунок ниже). Так, изображению точки S соответствует точка S´.

Особую сложность составляет случай, когда точка расположена на главной оптической оси. Сложность заключается в том, что все лучи, которые можно построить, будут совпадать с главной оптической осью. Поэтому возникает необходимость в определении хода произвольного луча. Направим луч от точки S (луч SB) к собирающей линзе. Затем построим побочную оптическую ось PQ такую, которая будет параллельна лучу SB. После этого построим фокальную плоскость и найдем точку пересечения (точка С) фокальной плоскости с побочной оптической осью. Теперь соединим полученную точку С с точкой В. Это будет преломленный луч. Продолжим его до пересечения с главной оптической осью. Точка пересечения с ней и будет изображением точки S. В данном случае оно является мнимым.

Пример №2. Построить изображение точки, расположенной на главной оптической оси.

Чтобы построить изображение, пустим произвольный луч к линзе. Затем построим параллельную ему побочную оптическую ось и фокальную плоскость. Из места пересечения этой оси с фокальной плоскостью пустим луч, также проходящий через точку пересечения линзы с произвольным лучом. Построим продолжение луча до получения точки пересечения с главной оптической осью. Отметим точку пересечения — она является действительным изображением точки.

Закон преломления света

Преломление света – это изменение направления распространения светового луча на границе раздела двух сред.

Угол преломления – это угол между преломленным лучом и перпендикуляром к границе раздела двух сред.

​\( \gamma \)​ – угол преломления

Законы преломления света

  • Лучи падающий и преломленный лежат в одной плоскости с перпендикуляром, восстановленным в точку падения луча к преломляющей поверхности.
  • Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред и равная относительному показателю преломления двух сред:

где ​\( n_{21} \)​ – относительный показатель преломления.

Первой является среда, в которой распространяется падающий луч, второй является среда, в которой распространяется преломленный луч.

Относительный показатель преломления равен отношению абсолютного показателя преломления второй среды к абсолютному показателю преломления первой среды:

где ​\( n_1 \)​ – абсолютный показатель преломления первой среды; ​\( n_2 \)​ – абсолютный показатель преломления второй среды.

Абсолютный показатель преломления показывает, во сколько раз скорость света в вакууме больше, чем в данной среде:

где ​\( c \)​ – скорость света в вакууме, ​\( v \)​ – скорость распространения света в данной среде.

Относительный показатель преломления показывает, во сколько раз скорость распространения света в первой среде больше, чем во второй:

Среда, у которой абсолютный показатель преломления больше, является оптически более плотной средой.

Среда, у которой абсолютный показатель преломления меньше, является оптически менее плотной средой.

Следствия закона преломления света

Если свет падает из оптически менее плотной среды в оптически более плотную, то угол падения больше угла преломления:

Если свет падает из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, то угол падения меньше угла преломления:

Если луч падает на плоско параллельную пластину, изготовленную из оптически более плотного вещества, чем окружающая среда, то луч не изменяет своего направления, а лишь смещается на некоторое расстояние.

​\( x \)​ – смещение луча от первоначального направления:

где ​\( d \)​ – толщина пластины.

Важно!
Если в условии задачи говорится, что «кажется, что луч падает под углом ​\( \varphi_1 \)​ к поверхности воды», то имеют в виду не кажущийся угол падения ​\( \alpha_1 \)​, а угол между кажущимся падающим лучом и поверхностью воды \( \varphi_1 \)

2.1. Правила знаков и записи конструктивных параметров

Правило знаков рассмотрено в параграфе

2.1.1. Общие положения правила знаков

В оптике для определения расположения оптических элементов друг относительно
друга, для определения направления луча, для различных расчетов используются
условности, называемые правилом знаков. Каждое расстояние при расчете
и проектрировании оптических систем имеет свой знак. Положительный или
отрицательный.

Иллюстрация, приведенная ниже, показывает правильное использование знаков
для различных величин при описании оптических систем.

Положительным направлением света считается распространение
слева направо.

Осевые расстояния считаются положительными, если они измеряются
по направлению распространения света (слева направо). Пример — положение
предмета S (отрицательно), положение изображения S’ (положительно).

Радиус кривизны поверхности считается положительным, если центр
кривизны находится справа от поверхности (поверхность обращена выпуклостью
влево). Поверхность на рисунке имеет положительный знак радиуса.

Угол между лучом и оптической осью считается положительным,
если для совмещения оси с лучом ось нужно вращать по часовой стрелке.
Углы σ’ и σ — классический пример

Но также можно обратить
внимание на углы, которые отмеряются от нормали к поверхности. Правило
применяется и в этом случае, но системой отсчета является нормаль —
ε’ и ε, соответственно, если она вращается по часовой
стрелке, то угол — положителен.

Отрезки, перпендикулярные оптической оси считаются положительными,
если они располагаются над осью

Пример — отрезки h, y — положительные,
y’ — отрицательный.

2.1.2. Запись конструктивных параметров оптической
системы

Во всех системах проектирования оптики приняты правила записи конструктивных
параметров системы. Обычно они представляются в виде таблицы:

Радиусы Осевые
расстояния
Среды

Величины пишутся с учетом знака. Поверхности записываются по мере прохождения
через них луча.

Пример описания двояковыпуклой линзы

Радиусы Осевые
расстояния
Среды
    1
1 r1 d1 n
2 -r2   1

Пример описания вогнутого зеркала

Знак преломления среды по которой луч идет в обратную сторону, меняем
на противоположный. Также и осеове расстояние при пррохождении его справа
на лево лучом записывается как отрицательное.

Радиусы Осевые
расстояния
Среды
    1
1 -r1   -1

Пример описания зеркально-линзовой системы

Радиусы Осевые
расстояния
Среды
    1
1 -r1 d1 n
2 -r2 d2 1
3 -r3   -1

Полное внутреннее отражение

Если свет падает из оптически более плотной среды в оптически менее плотную среду, то с увеличением угла падения увеличивается угол преломления. При некотором значении угла падения угол преломления становится равным 90°. Преломленный луч будет скользить по поверхности раздела двух сред.

Предельный угол полного отражения – это угол падения, при котором угол преломления становится равным 90°:

Если вторая среда – воздух, ​\( n_2 \)​ = 1, то ​\( \sin\alpha_{пр.}=\frac{1}{n_1}. \)​.

При дальнейшем увеличении угла падения угол преломления тоже увеличивается и наблюдается только отражение света. Это явление называется полным отражением света.

Применение явления полного внутреннего отражения

Треугольная призма – прозрачное тело, ограниченное с трех сторон плоскими поверхностями так, что линии их пересечения взаимно параллельны.

Если призма изготовлена из оптически более плотного вещества, чем окружающая среда, то луч, дважды преломляясь, отклоняется к основанию призмы, а мнимое изображение источника света смещается к вершине призмы.

Преломляющий угол призмы – это угол, лежащий против основания.

Угол отклонения луча призмой – это угол между направлениями падающего на призму и вышедшего из призмы лучей.

​\( \varphi \)​ – преломляющий угол,

​\( \theta \)​ – угол отклонения луча призмой.

Важно!
С помощью треугольной равнобедренной призмы с преломляющим углом 90° можно:

повернуть луч на 90° (поворотная призма, используется в перископах);

изменить направление луча на 180° (оборотная призма, используется в биноклях);

изменить относительное расположение лучей.

3 Кратность увеличения как критерий выбора

Выше уже говорилось о том, что у каждой линзы есть свое фокусное расстояние, оно же рабочее, и, зная его, можно с легкостью определить, в каких пределах можно действовать инструментом или руками. Однако далеко не все могут с легкостью подобрать для себя оптимальную кратность лупы. Чтобы упростить вам задачу, разобьем существующие модели на три класса:

  • Маломощные, с кратностью увеличения до 5Х
  • Средней мощности с кратностью до 10Х
  • Мощные, со степенью увеличения свыше 10Х

Знак «Х» здесь обозначает умножение, то есть во сколько раз больше визуально становится объект. Иными словами, если в инструкции к лупе написана маркировка 2Х, это означает, что линза двукратная и увеличивает объект в 2 раза. Если вы хотите приобрести бинокулярную модель, почти наверняка подавляющее большинство вариантов на витрине окажется шестикратным, поскольку именно такое увеличение является самым распространенным.

Начинающим работать с лупой или тем, кто хочет иметь простор для действий, лучше отдавать предпочтение моделям, которые делают рассматриваемые детали больше в 2–2,5 раза. Такие устройства, дополненные подсветкой, обычно снабжены расположенными по периметру вокруг увеличительного стекла диодами. Лупы средней и высокой мощности обычно имеют источник освещения в виде люминесцентной лампы. Они больше подходят тем, кто занимается пайкой мельчайших радиодеталей. В целом из вышесказанного можно сделать вывод: чем меньше степень увеличения у линзы, тем шире сектор обзора
. Следовательно, для вышивки, когда нужно видеть сразу довольно большое пространство, будут идеальными двукратные лупы.

Что касается самих линз, независимо от материала, их тоже следует различать и правильно выбирать. Увеличительные стекла, равно как и полимеры, делятся на несколько видов. В первую очередь это простые, выточенные целиком. Также существуют сложные варианты, например – ахроматические, то есть, собранные из двух линз: рассеивающей (в форме чечевицы) и собирающей (вогнутой с одной стороны). Два ахромата могут быть собраны в апланатическую лупу, путем накладки с прослойкой из диафрагмы. Такой тип дает наиболее четкое изображение рассматриваемого объекта, вследствие чего используется в фотоаппаратах. Не самое лучшее решение – покупка модели с изменяющейся степенью увеличения за счет наложения друг на друга линз с разной кратностью. Гораздо лучше приобрести вариант, в котором сочетается несколько различных луп, каждая из которых используется отдельно.

Например, линза, увеличивающая размеры предмета, имеет большое увеличение, а линза, уменьшающая размеры предмета, имеет малое увеличение. Увеличение, как правило, вычисляется по формуле M = (h i /h o) = -(d i /d o)
, где М – увеличение, h i – высота изображения, h o – высота объекта, d i и d o – расстояние до изображения и предмета.

1 Лупа с подсветкой и другие типы линз

Для рассмотрения мелких деталей вблизи существуют очки. Однако они далеко не всегда справляются со своей обязанностью, поскольку не столько визуально приближают объект, сколько зрительно увеличивают его четкость, резкость контуров. А бывает, нужно внимательно рассмотреть мельчайшие фрагменты того или иного предмета. И тогда приходится либо подносить его к самым глазам, либо долго всматриваться, что в любом случае вредно для зрения ввиду максимального напряжения. В таких ситуациях выручают лупы с подсветкой для чтения и рукоделия. Существует немало вариантов, различающихся как по кратности увеличения, так и по способу использования, и далее мы предлагаем краткий их обзор.

Прежде всего, следует отметить деление луп на монокулярные и бинокулярные, различие между ними лишь в количестве рабочих линз. Если первый тип позволяет смотреть одним или двумя глазами через одно увеличительное стекло или через триплекс, но тоже один, то второй вариант больше напоминает очки или даже бинокль, надвинутый на глаза. Изготавливаются лупы по большей части из стекла, однако такие модели довольно тяжелы, если имеют крупную линзу, поэтому нередко может использоваться более дешевый и легкий материал – акрил, качество которого намного ниже. Со временем акрил начинает мутнеть и становится как . Наилучшие свойства показывает оптический полимер, который несколько дороже акрила.

Немаловажно учитывать фокусное расстояние, или, иначе, рабочее расстояние между линзой и объектом. Зависит оно напрямую от кратности увеличения лупы, причем, всегда обратно пропорционально

Иными словами, чем больше приближает лупа объект, чем сильнее увеличивает его визуально, тем ниже придется ее опускать
. Таким образом, чтобы увеличительное стекло оказалось удобным в работе, нужно определить среднее значение между кратностью линзы и необходимым расстоянием.