Lupa

Zväčšený obraz v blízkom bode oka

Tu samozrejme napadá otázka, či by nebolo možné nejako zväčšiť zorný uhol pre oko, a tým urobiť viditeľnými jednotlivosti predtým na predmete nevidené. Odpoveď je jednoduchá: priblížime oko k predmetu. To je ale možné v uvedenom veku až do normálnej pracovnej vzdialenosti 25 cm. Pre menšie vzdialenosti môžeme ťažko akomodovať a bez akomodácie vidíme obraz neostrý, zahmlený. Je samozrejme možné namáhavú akomodáciu oka nahradiť spojnou šošovkou, ktorú dáme blízko k oku. Tým zväčšíme zorný uhol, pretože môžeme bližšie k predmetu bez akomodačnej námahy. Tak napríklad s šošovkou pred okom sa môžeme priblížiť na polovičnú vzdialenosť – asi 12 cm, a predsa dostaneme ostrý obraz. Týmto priblížením sa zorný uhol dvakrát zväčšil; inými slovami – použili sme lupu s dvojnásobným zväčšením. Ak použijeme šošovky s viacej zakrivenými plochami, dostaneme sa napr. až na 5 cm k predmetu pri úplne jasnom obraze; vtedy hovoríme, že sme použili lupu 5krát zväčšujúcu.

Druhy lúp

Najjednoduchšie lupy sú jednoduché spojné šošovky ploskovypuklé i dvojvypuklé. Objemky bývajú z plastických hmôt, ale aj kovové. Používajú sa až do štvornásobného zväčšenia; napr. lupa hodinárska. Dokonalejší obraz dávajú lupy zložené z dvoch ploskovypuklých šošoviek, obrátených k sebe zakrivenými plochami. Sú to lupy aplanatické, pri ktorých je odstránená otvorová vada aj koma. Robia sa pre 6- až 12-násobné zväčšenie. Tieto lupy sú tiež bežne používané pre noniové odčítanie na stupniciach rôznych prístrojov.
Existujú však aj šošovky obdĺžnikového tvaru. Vysvetlíme ich účel. Po 45. roku veku sa blízky bod oka rýchlo vzďaľuje a je teda nutné napr. pri čítaní knihu vzďaľovať od oka. Po 50. roku už obvykle ani diaľka ruky nestačí. Aby sa kniha nemusela dávať do takej vzdialenosti, je lepšie umiestniť tam obraz, ktorý by potom oko pozorovalo. K tomu práve slúžia uvedené šošovky, inými slovami šošovkou držanou pred očami premiestnime obraz knihy, umiestnenej v normálnej pracovnej vzdialenosti 25cm, do blízkeho bodu oka, v ktorom oko môže obraz zreteľne pozorovať a čítať. Výhodou pritom je, že písmo je zväčšené. Aj v tomto prípade sa hovorí o lupe malého zväčšenia, čo nie je úplne presné, lepšie je tu hovoriť o skle na čítanie. Sklo na čítanie, ako sme poznali, neslúži k zväčšeniu obrazu, ale jedine k tomu, aby bol obraz šošovkou umiestnený v blízkom bode oka.

Zväčšenie skla na čítanie býva 1,3 až 2,5násobné a závisí na stupni straty akomodácie oka; teda so starobou sa zväčšuje. Väčšie zväčšenie tu nie je možné, pretože potrebujeme pokiaľ možno veľké zorné pole, a tým aj značný priemer skla na čítanie. Ostrý obraz v celom zornom poli dávajú lupy achromatické; sú tmelené, symetrické a farebne dobre korigované. Dve vonkajšie meniskové rozptylky z flintového skla sú tmelené s vnútornou bikonvexnou spojkou z korunovaného skla. Bývajú uložené v ochrannom puzdre ako lupy zasúvacie. Pre lekárske a priemyslové účely sa robia taktiež lupy binokulárne pre pozorovanie obidvoma očami v tvare špeciálnych okuliarov. Pre technické merania, napr. priemeru malých dier pri vŕtaní, priemeru vytlačených odtlačkov pri skúškach tvrdosti a pod. sa používajú 10krát zväčšujúce achromatické lupy na statíve so stupnicou delenou po desatinách milimetra.
Pri pozorovaní lupou je okrem zväčšenia dôležitá aj veľkosť zorného poľa. V najlepšom prípade (pri achromatických lupách) sa priemer zorného poľa rovná 2/3 ohniskovej vzdialenosti a klesá teda so zväčšením lupy. Napr. pri 10krát zväčšujúcej achromatickej lupe s ohniskovou vzdialenosťou 25 mm sa zorné pole rovná 2/3 f = 16,6 mm. To samozrejme platí, ak je lupa čo najbližšie pri oku; tak tomu taktiež má byť, lebo v tom prípade je zorné pole najväčšie.

Zdroje:

Prístrojová optika – Alois Mazurek -