放大镜

放大镜，也称为放大镜或燃烧玻璃，是一种简单的小焦距凸会聚透镜，带有底座和手柄或立式装置。 如果物体在焦距 f 内，放大镜会创建物体的直立虚像。

放大镜使观察者另一侧在放大镜和焦平面之间（即在焦距内）的物体看起来更大。 一方面，放大镜的这种效果是由于您可以使用它来容纳比肉眼可能更近距离的物体。 另一方面，放大镜提供放大的虚像。 第二个效应也用于确定放大倍率。

作为视觉辅助工具，它可以补偿远视（远视）或老花眼（高级视力），因为眼睛在看东西时可以适应无限远（受影响的人通常认为这是放松）。 放大镜的使用，即观看者看到放大的虚像，不应与矫正远视或老花眼相混淆。 用于矫正的镜片也是凸透镜，但这里具有明显更大的焦距或具有更小的屈光度（“屈光度值”），并且作为眼镜或隐形眼镜直接戴在眼睛前面。 眼镜的镜片或隐形眼镜与眼睛的光学装置形成镜片系统或功能单元。

与眼镜相比，放大镜无需针对远视或老花进行调整。 因此，任何放大镜都可以用作丢失眼镜或隐形眼镜的临时工具。 放大镜无法矫正近视。

在构造虚像时，使用了两条光线，它们从物体上的一点发出（这里：从物体的箭头）： “主光线”——即穿过物体中心的光线镜头去 - 体验几乎没有折射。 由于透镜的折射，“平行光线”（图中蓝色）变成“焦点光线”，即它穿过焦点。 图中透镜右侧的观察者假设光沿直线传播。 所以对他来说，光线似乎来自所描绘的红线相交的地方。 所以虚像的箭头就在那里。

物体必须在焦距 f 以内才能看到它被放大镜放大。 最佳情况下，放大镜在对焦时保持不动。 然后光线平行。 物体似乎无限远，眼睛可以舒适地适应很远的距离。 放大倍数由使用和不使用助视器时的视角之比得出。 通常选择清晰的可视范围作为参考值。

除了特殊的放大镜，如读数杆（与读数直接接触并在一维放大的放大镜），读数石（也与直接接触但具有二维放大），测量放大镜如螺纹计数器，钟表放大镜、放大镜、具有复杂透镜系统（Aplanate、Achromate 等）的放大镜、信用卡放大镜（菲涅尔透镜）和许多其他，有两种基本类型，主要区别在于它们的应用：

读数放大镜通常放大 2 倍至 6 倍。 另一个特点是由于镜头直径较大，因此它们的视野相对较大。 这种大视野允许阅读放大镜和头部之间的距离很大且可变，而阅读放大镜和阅读材料（物体）之间的距离恒定。（眼睛）采取。 因此，可以在舒适的位置阅读。 如果阅读放大镜和眼睛之间有足够的距离并且放大倍数较低，则可以实现三维视觉。

虽然经典的阅读放大镜是一个带有金属框架和手柄的大镜头（想想夏洛克·福尔摩斯带着放大镜的典型形象——具有讽刺意味的是，他在描绘中总是使用阅读放大镜而不是细节放大镜），现代阅读放大镜通常是配备照明（照明放大镜）、垫片或其他装置。

阅读石和阅读棒（后者像柱面透镜一样只能在一个维度上放大）底部是平的，直接放在阅读材料上。 这意味着阅读材料与放大镜有效的弯曲上侧之间的距离是固定的，手的颤抖不会干扰它。 这些阅读石的体积很重。

细节放大镜的典型放大倍数为 5 倍到 15 倍——如果质量非常好，可以放大一点。 镜头的直径很小（约 1-3 厘米），这使得视野非常小。

这种小型设计需要采用与阅读放大镜完全不同的方式来处理细节放大镜。 虽然物体和放大镜之间的距离在这里也是固定的，但人们试图通过放大镜和眼睛之间非常小的距离来获得更大的视野。 一个典型的例子是制表师的放大镜，它直接夹在眼睛前面。 但也将其他细节放大镜（例如用于自然观察野外岩石和矿物，或野外花卉和昆虫的放大镜）直接带到眼睛上，以实现更大的视野。 正确处理这种放大镜通常需要一些练习，因为人们通常不习惯将物体直接放在眼前。

三维视觉在这里是不可能的。 然而，在这一点上，参考了放大镜 nbrillen 或特殊且相应昂贵的双筒望远镜放大镜 n。

放大镜的焦距决定了它的放大倍率，因此是它最重要的参数。 因此，为了计算放大倍率，必须知道焦距。

在阳光下，通过使用放大镜将投影到一张纸上并测量放大镜和纸之间的距离时产生的圆形光点最小化，可以以足够的精度确定日常使用的焦距。 该距离对应于焦距。 如果没有阳光，也可以使用远处物体的（真实的、倒置的）图像来测量焦距，例如使用房间内窗户的图像。

另一种纯测量方法是通过自准直法确定焦距。

可以使用多种方法精确计算焦距（假设相应的良好测量）：

• 用牛顿成像方程（这可以从透镜方程推导出来）
• 使用贝塞尔方法
• 使用阿贝方法

放大镜的（定量）放大率被指定为相对于从清晰视觉范围（也称为正常视觉范围）观看的参考值 s 0 = 250 mm。

一个物体出现在这个距离的角度 α（在相邻的图中称为 φ 0 {\displaystyle \varphi _{0}} ；另外，清晰的视觉范围对应于距离 d  ):

tan ⁡ α = G s 0 : 物体大小（object size）单位为mm

远距离调节时眼睛放松。 这是大图像宽度 s 2 {\displaystyle s_{2}} 的情况。 当物距 s 1 接近放大镜的焦距 f 时，它会增加。

在极限情况下 s 1 = f 放大的图像出现在角度 α v  :

tan ⁡ α v = B s 2 = G f

该计算假设眼睛是放松的，是无限包容的。 这样就不会创建虚像。但是，如果你眼睛疲劳，实际上可以将物体靠近放大镜，以便在最小可视范围 f nah 出现问题的眼睛。