¿Cuál es el principio de una lupa?
Primero explique algunos conceptos: las lentes convexas tienen un efecto convergente sobre la luz, y los rayos de luz paralelos al eje óptico principal convergerán en un punto a través de la lente convexa. Este punto es el foco de la lente convexa y la distancia entre el foco y el centro óptico (el centro de la lente convexa) es la distancia focal. Cuando el objeto está dentro de la distancia focal de la lente convexa, aparece como una imagen virtual ampliada. Cuando el objeto está entre 1x y 2x la distancia focal de la lente convexa, presenta una imagen real ampliada invertida. Cuando el objeto está más allá de 2 veces la distancia focal de la lente convexa, aparece como una imagen real invertida y reducida. Cuando usamos una lupa, colocamos el objeto dentro de la distancia focal. En este momento, lo que vemos a través de la lente convexa es la imagen virtual ampliada del objeto. Y cuanto más lejos está la lupa del objeto, más grande. la imagen virtual es (dentro de 1 vez la distancia focal).
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Diagrama principal de la lupa Principio de imagen de la lupa Una lente óptica hecha de vidrio u otros materiales transparentes con una superficie curva puede ampliar e visualizar objetos. El diagrama de trayectoria óptica es. se muestra en la Figura 1. El objeto AB ubicado dentro del foco F del lado del objeto tiene un tamaño de y y se amplía hasta obtener una imagen virtual AB de un tamaño de y. El factor de aumento de la lupa es Γ=250/f. En la fórmula, 250 - distancia de visión brillante, en mm f - distancia focal de la lupa, en mm. La tasa de aumento se refiere al mismo ángulo de visión. la imagen del objeto observado con la lupa a una distancia de 250 mm. La relación del ángulo de visión de un objeto visto sin lupa. ?
: longitud focal f, enfoque F. Se puede ver en la figura que cuando el objeto está entre 2F y F, la imagen formada tiene un efecto de ampliación y cuanto más cerca del punto F. , mayor será el aumento. Por ejemplo: como se muestra en la figura, AB y CD son objetos del mismo tamaño. Después de ser fotografiados con una lente convexa, las imágenes son A'B' y C'D' respectivamente. Como CD está más cerca del punto F, parece C'D'gt;A'B'. Pero, de hecho, en funcionamiento, dado que el objeto debe estar entre 2F y F, está más lejos de la lupa. Además, la imagen formada está invertida y se requiere equipo adicional para mantenerla en posición vertical, por lo que no es fácil verla directamente.
Pero se puede recibir a través de una pantalla de luz, y lo llamamos imagen real. Por lo tanto, las lupas de mano no utilizan este principio de aumento
Figura 2 Principio de la lupa de lente convexa (imagen virtual) Nota: longitud focal f, enfoque F Cuando el objeto está dentro de F, la luz que pasa a través de la lente convexa es divergente y no se puede visualizar de manera convergente el otro lado, como se muestra en la Figura 2, y no se puede visualizar AB en el lado contralateral. Pero cuando el ojo humano mira un objeto a través de una lente convexa, debido a que los rayos de luz divergentes convergen en direcciones opuestas, la imagen del objeto aún se puede ver en un lado del objeto, lo que también tiene un efecto de aumento. una imagen vertical. Este tipo de imagen no se puede utilizar con una pantalla de luz. Lo llamamos imagen virtual. Como se muestra en la figura, AB no se puede visualizar en el lado opuesto, pero puede formar una imagen virtual A'B. ' en el mismo lado. Y cuando el objeto está cerca del punto F, cuanto menor es el ángulo entre sus dos líneas divergentes, cuanto más lejos y más alto está el punto de convergencia en la dirección opuesta, más grande es la imagen virtual formada. de la figura, CD está más cerca del punto F que AB, y la imagen resultante es C'D'gt cuando A'B' usa el principio de una lente convexa para formar una imagen virtual. El objeto solo necesita estar dentro de F, por lo que la lupa está más cerca del objeto y la imagen virtual está vertical. No se necesita equipo adicional y se puede usar de manera muy conveniente. Se puede ver que la lupa adopta el principio de lente convexa formando una imagen virtual. ? El aumento de la lupa sólo depende de la distancia entre el objeto y el espejo. Cuando el objeto está dentro de F, cuanto más cerca de F, mayor será el aumento.
La dioptría de la lente convexa solo determina el tamaño de f, lo que limita el rango de movimiento del objeto. Si la dioptría de la lente convexa es relativamente pequeña, debe haber un efecto de aumento obvio y. la lupa debe moverse a una distancia mayor, de modo que esté más lejos del objeto, lo que es inconveniente de usar. Si la dioptría es demasiado grande y el objeto está demasiado cerca del espejo, también es inconveniente. una lupa suele ser de aproximadamente 10D.