Проведем еще один интересный эксперимент: возьмем стакан и аккуратно нальем поверх воды немного масла. Заметим, что масло не растворяется в воде, так как обладает меньшей плотностью, и, следовательно, находится отдельным слоем над водой (как показано на рисунке 3).
Из чего состоит лупа и как ее выбрать?
В самых различных сферах человеческой деятельности невозможно обойтись без такого полезного инструмента, как лупа. При правильном использовании это устройство способно значительно упростить решение множества задач, с которыми люди сталкиваются каждый день. Поэтому стоит подробнее познакомиться с данным предметом и изучить, какие факторы учитываются при его выборе.
Что это такое
Прежде всего, важно понять, что собой представляет это полезное устройство.
Лупа — это оптический инструмент, который включает в себя важные компоненты: линзы. Это может быть как одна линза, так и несколько.
Это изделие предназначено для качественного визуального увеличения и детального рассматривания мелких объектов.
На первый взгляд, конструкция лупы может показаться простой, однако это не отменяет ее значимости и роли во множестве областей человеческой деятельности. К ним относятся как биология и медицина, так и ювелирное, банковское дело и даже криминалистика, где каждая мелочь может оказать решающее значение. Существует множество сфер, в которых использование высококачественного увеличительного стекла оказывается не только актуальным, но и необходимым.
Интересные факты
- Первая лупа была создана в Китае в III веке до нашей эры. Она представляла собой вогнутое зеркало, способное увеличивать изображение в 2-3 раза.
- Самая большая лупа в мире была изготовлена в 2002 году и имеет диаметр 9 метров. Она расположена в Национальном музее науки и технологий в Вашингтоне.
- Лупы используются не только для увеличения изображений, но и для их искажения. Например, художники часто применяют лупы с вогнутыми линзами, чтобы создать эффект глубины в своих произведениях.
- Лупы бывают самых различных размеров и форм. Некоторые из них оснащены регулируемыми линзами, что позволяет настраивать увеличение изображения для оптимального использования.
Лупа была изобретена в Древней Греции около 2500 лет назад, а также в Древнем Риме примерно в 200 г. до н.э. Тем не менее, широкого распространения она не получила вплоть до Средневековья. В тот период люди использовали лупы для детального изучения множества объектов, включая монеты, драгоценные камни и минералы, что показывало их большую значимость.
В 16 веке Галилео Галилей начал проводить эксперименты с линзами для создания увеличительных стекол. Он обнаружил, что соединение двух линз дает увеличение, значительно превышающее увеличение обычных линз.
Позднее, в 17 веке, французский ученый Рене Декарт усовершенствовал конструкцию лупы, добавив третью линзу между двумя другими, что обеспечивало еще большее увеличение. Это стало первым известным использованию системы линз, что в конечном итоге легло в основу современных луп.
С тех пор лупы находят широкое применение в самых разнообразных сферах, таких как медицина, биология, археология и многие другие. Они позволяют исследователям получить более детальное представление о микроскопических объектах, выяснять их структуру и функции.
Виды луп
Существует несколько видов луп, каждый из которых имеет свои особенности и предназначен для различных целей.
По типу увеличивающей линзы
- Диоптрические — состоят из пары линз с одинаковой оптической силой и предназначены для увеличения объектов на расстоянии до 30 см.
- Безочковые или астигматические лупы — лишены линз, но могут быть использованы для чтения мелкого текста или работы с близко расположенными объектами. Они не увеличивают изображение, но улучшают его четкость и контрастность.
- Асферические — имеют форму, уменьшающую искажения изображения и увеличивающую его четкость. Эти линзы могут быть как диоптрическими, так и безочковыми.
- Бифокальные — включают в себя две линзы с различной оптической силой, что позволяет работать с объектами на разных расстояниях.
- Многофокальные — имеют несколько линз с различными оптическими свойствами для выбора оптимального увеличения под любые задачи.
- Очки — предназначены для увеличения изображения на сетчатке глаз и используются людьми с проблемами зрения.
По назначению
- Ручная лупа (оптическая лупа) — инструмент для увеличения мелких объектов, таких как монеты, марки, насекомые и т.д. Она состоит из двух линз, фокусирующих свет на объекте и увеличивающих его изображение.
- Электронная лупа — более сложное устройство с высоким разрешением, на котором изображение отображается на электронном дисплее. Это устройство может не только увеличивать объекты, но и записывать видео или делать фотографии.
- Лупа с подсветкой — имеет встроенную подсветку, что делает её удобной для работы в условиях недостаточной освещенности. Это позволяет изучать мелкие объекты в темных местах или при низком уровне света.
- Лупа для чтения — предназначена в основном для чтения книг и других текстов. Такой инструмент обычно имеет увеличенное поле зрения и может быть дополнительно оборудован подсветкой для удобства работы при слабом освещении.
- Лупа-микроскоп — это комбинация ручной лупы и микроскопа. Она позволяет увеличивать объекты до размеров, которые можно увидеть только под микроскопом.
- Лупа со шкалой — это лупа, на которой нанесена шкала для измерения размеров объектов. Она применяется в самых различных областях, например, в медицине или ювелирном деле.
Микроскоп
Наиболее важным инструментом для биологов является микроскоп (как показано на рисунке 6).
Рис. 6. Микроскоп и его схема
Первая и наиболее важная часть – окуляр, на котором указывается увеличение. Вторая не менее важная часть – объектив, при этом как в окуляре, так и в объективе содержится по две линзы. Таким образом, увеличение в микроскопе достигается с помощью четырех линз. Окуляр и объектив размещены в специальной конструкции — тубусе, которая поддерживает их в определённом расстоянии друг от друга. Для удобства использования тубус закреплен на штативе. Микроскоп требует настройки на резкость, как и каждый оптический прибор, для чего используется колесико настройки на резкость, или кремальера. Обычно имеется несколько таких колес: для грубой и точной настройки. Исследуемый объект размещается на предметном столике, который часто имеет специальные зажимы для удобства использования. Зеркальце помогает регулировать освещение, а некоторые микроскопы оборудованы фонариком для подсветки, что позволяет работать в условиях недостатка света.
Работа с микроскопом
1. Перед началом работы следует аккуратно протереть линзы специальными салфетками.
2. Определите самое освещенное место для работы.
3. Установите штатив для удобства работы.
4. Настройте освещение, используя зеркальце.
5. Уложите исследуемый объект на столик под зажимы, так чтобы отверстие в предметном столике совпадало с объектом.
6. Отрегулируйте винтом кремальеры резкость, наблюдая за расстоянием до объекта, чтобы избежать его повреждения — край объектива должен находиться на расстоянии 1-2 миллиметра от объекта.
7. Исследование предмета всегда начинать с самого малого увеличения, меняя окуляры или перемещая механизм объектива, так называемый револьверный механизм. Увеличения на окуляре и объективе обозначены цифрами. Увеличение микроскопа — это произведение чисел на окуляре и объективе.
8. Микровинт следует поворачивать, не отрывая от него пальцы, наряду с тем, что двигать его следует вперед и назад.
9. После завершения работы необходимо аккуратно убрать микроскоп в футляр.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам в комплекте, вам необходимо добавить его в свой личный кабинет.
2. Раздавайте видеоуроки в личные кабинеты учеников.
3. Изучайте статистику просмотра видеоуроков учениками.
Конспект урока «Устройство увеличительных приборов»
Все живые организмы состоят из клеток. Однако это открытие произошло не сразу, так как клетки имеют очень маленький размер и увидеть их можно только с помощью увеличительных приборов. Сегодня на уроке вы познакомитесь с такими приборами, как лупа и микроскоп.
В 1250 году английский философ и естествоиспытатель Роджер Бекон изобрел лупу.
Разглядывание различных предметов через лупу становится весьма увлекательным занятием. Например, появляется возможность увидеть во всех подробностях зёрнышко или ножку какого-либо жука!
Лупа — это самый простой увеличительный прибор. Главная её часть — увеличительное стекло, которое выпукло с обеих сторон и вставлено в оправу.
Лупы бывают ручные и штативные.
Ручная лупа увеличивает предметы в 2-20 раз. Удобство использования заключается в том, что её берут за рукоятку и приближают к предмету до тех пор, пока изображение не станет наиболее четким.
Штативная лупа увеличивает предметы в 10-25 раз. В её конструкции предусмотрены два увеличительных стекла, которые фиксированы на подставке — штативе. Штатив также дополнен предметным столиком с отверстием и зеркалом.
Любители оптики, старательно изучавшие изображения, получающиеся с помощью зеркал и линз, конечно же, не могли не задуматься о возможностях соединять несколько зеркал и линз для получения качественных изображений. Именно такие комбинации со временем привели к созданию труб и микроскопов.
С открытием микроскопа в науке произошли кардинальные изменения. Если с помощью лупы можно было лишь рассмотреть общую форму клеток, то с помощью микроскопа стало возможным изучение их структуры.
Микроскоп — это оптический прибор, который позволяет получать обратное изображение исследуемого объекта и рассматривать мелкие детали его строения, размеры которых выходят за пределы разрешающей способности человеческого глаза.
Термин «микроскоп» образован от греческих слов «микрос» — малый и «скопео» — смотрю.
История создания микроскопа очень увлекательна, и вы можете изучить её самостоятельно!
Световой микроскоп, с которым вы будете работать в школе, способен увеличивать изображения предметов до 3600 раз.
Микроскопы открывают двери в миниатюрные миры. С их помощью можно увидеть невероятный мир, существующий на клеточном уровне.
Итак, давайте возьмем микроскоп и подробнее рассмотрим его строение. Важно запомнить, что микроскоп следует держать одновременно и за штатив, и за подставку.
Во время переноса микроскопа необходимо избегать его тряски, наклона и неосмотрительного размещения на столе! Это важно, так как микроскоп содержит множество хрупких частей, которые могут легко повредиться или сломаться.
А теперь давайте рассмотрим строение микроскопа.
У основания микроскопа расположена подставка.
К ней крепится штатив. Штатив может двигаться, и мы можем поднимать и опускать его с помощью макровинта.
В основании встроен микровинт, который также позволяет поднимать или опускать штатив, но движения микровинта менее значительные.
Микровинт предназначен для точного перемещения тубусодержателя, а значит, и объектива на расстояния, измеряемые в микрометрах.
К основанию прикреплён предметный столик, на который укладывается препарат. Это — объект исследования.
Препарат можно зафиксировать при помощи зажима. При необходимости данный зажим можно снять.
Под предметным столиком располагается конденсор, или оптическая система.
Конденсор тоже можно поднимать и опускать с помощью специального винта.
Виды луп для творчества
Производители предлагают широкий ассортимент аксессуаров для творчества, в том числе луп. Однако все представленные на рынке модели можно объединить для удобства выбора в несколько больших групп. Если рассматривать лупы для творческой деятельности, целесообразно их делить по способу эксплуатации. Вот основные виды луп:
- портативные ручные лупы без крепления;
- лупы с креплением на голову (налобные);
- лубы, оснащенные креплением;
- лупы-лампы (настольные).
Лупы также отличаются по степени увеличения оригинального изображения, или, как его называют, кратности: чем меньше кратность линзы, тем шире область обзора. Таким образом, для рукоделия не подходят модели с большой кратностью увеличения, лучше выбрать лупы с кратностью в диапазоне от двух до десяти, обозначаемые как 2X и 10X. Важно понимать, что кратность увеличения — это параметр, отличный от числа диоптрий в лупе. Оба параметра взаимосвязаны: для расчета кратности увеличения лупы необходимо число диоптрий в лупе разделить на четыре и добавить единицу.
Лупы делятся на монокулярные и бинокулярные. Обе разновидности имеют место в рукоделии. Монокулярные лупы, в соответствии с названием, оснащены одной линзой. Иными словами, мы смотрим двумя глазами через одну линзу. Бинокулярные лупы визуально похожи на очки и имеют две рабочие линзы.
Материал линз может различаться. Часто встречаются лупы с линзами из стекла, которые обычно достаточно тяжелые, особенно обладая большим размером. В качестве решения проблемы производители начали выпускать линзы из акрила. Однако, со временем акрил подвержен помутнению, и использование такой лупы становится затруднительным. Оптимальным выбором представляется приобретение лупы с линзами из специального оптического полимера, который хотя и дороже акрила, лишен его недостатков.
Портативные ручные лупы без крепления
Самый простой вариант увеличительного стекла — это обычные ручные лупы. При использовании такого инструмента одна рука занята лупой, что оставляет другую свободной. Это может быть не всегда удобно. В качестве альтернативы можно выбрать портативную лупу со шнурком. Эти модели можно повесить на шею, освободив тем самым руки. Длина шнура регулируется, и мастерица смотрит на изделие сверху вниз. Основное преимущество таких моделей заключается в том, что работать можно в любом месте. Однако здесь также существует проблема выбора удобной позы, так как использование такого аксессуара требует неподвижности в течение значительного времени.
Лупы с приспособлением для крепления
Распространение получили лупы с креплениями. Эти модели оснащены специальными зажимами в виде прищепки, которые позволяют прикреплять устройство к любой твердой поверхности, будь то край стола, вышивального станка или пялец. С таким вариантом работы руки остаются полностью свободными, а иногда производители также поставляют такие лупы с подсветкой. Часто в таких моделях представляется возможность регулировки угла наклона и высоты расположения лупы над изделием в зависимости от индивидуальных предпочтений. Рекомендуем выбирать такие лупы мастерица, работающим за столом или на специальном станке.
Как подобрать лупу для рукоделия
При принятии решения о покупке лупы следует учесть несколько факторов, влияющих на выбор этого аксессуара. Прежде всего, подумайте, где вы чаще всего занимаетесь творчеством: за столом, на диване или кресле, или за специальным станком. Этот параметр будет определяющим при выборе лупы с креплением (настольной) или портативной модели (ручной или налобной). Также этот аспект сыграет роль в выборе подходящего источника питания для подсветки лупы: если ваше рабочее место не оборудовано ближайшими розетками, стоит рассмотреть модели с подсветкой на батарейках. В противном случае можно рассмотреть лупы с электропитанием.
Второй важный параметр при выборе лупы — правильное определение кратности увеличения. Если вам нужно работать с различными размерами изображений или типами рукоделия, желательно рассмотреть модели, в которых предусмотрена возможность смены линз. Этот аспект особенно актуален для тех, кто занимается вышивкой. Производители, как отечественные, так и зарубежные, презентуют модели, которые комплектуются двумя-тремя сменными линзами: с большим увеличением для мелких узоров и меньшим — для крупных изображений. Выбрав модель с несколькими линзами, вы существенно расширите область применения вашей лупы.
Диаметр лупы также имеет важное значение для функциональности аксессуара и его удобства. Рекомендуем выбирать лупу с диаметром линзы не менее 10 см, поскольку меньший диаметр неудобен в использовании и нефункционален.
Наконец, еще один фактор, на который следует обратить внимание, это наличие или отсутствие подсветки. Не забывайте, что даже в обычном помещений может быть недостаточно света, так как он часто рассеивается. Для большинства видов рукоделия требуется направленный свет, и он не должен быть слишком ярким. Оптимальный выбор — светодиодная подсветка.
Итак, проанализировав все перечисленные факторы, можно легко выбрать лупу, учитывающую все индивидуальные условия творческого процесса.
Хорошая лупа для рукоделия, подобранная с учетом особенностей рабочей среды мастерицы, будет служить многие годы. Она поможет сохранить здоровье глаз и сделает сам процесс рукоделия более комфортным, что послужит катализатором для реализации самых смелых и сложных творческих идей.
