Kính lúp là một thiết bị quang học đơn giản được sử dụng để xem chi tiết của vật thể với độ phóng đại nhất định. Kính lúp thường có tiêu cự dài từ 125 mm trở lên, chúng thường bao gồm một thấu kính duy nhất, làm thay đổi đường đi của ánh sáng bằng khúc xạ. Ống kính thường được gắn vào tay cầm.
Lịch sử của kính lúp
Bằng chứng rõ ràng bằng văn bản sớm nhất về thiết bị phóng đại là một trò đùa trong The Clouds của Aristophanes từ năm 424 trước Công nguyên, nơi các thấu kính phóng đại để đốt cháy bùi nhùi được bán trong một hiệu thuốc, và “thấu kính” của Pliny the Elder, một quả cầu thủy tinh chứa đầy nước, dùng để đốt vết thương. Seneca đã viết rằng nó có thể được sử dụng để đọc các chữ cái nhỏ và mờ.
Sau khi cuốn sách được dịch trong các bản dịch tiếng Latinh vào thế kỷ 12, Roger Bacon đã mô tả các đặc tính của kính lúp ở Anh thế kỷ 13. Tiếp theo đó là sự phát triển của kính mắt ở Ý vào thế kỷ 13.
Độ phóng đại của kính lúp
Độ phóng đại của kính lúp phụ thuộc vào vị trí đặt nó giữa mắt người dùng và vật thể đang được quan sát cũng như tổng khoảng cách giữa chúng. Công suất phóng đại tương đương với độ phóng đại. Công suất phóng đại là tỷ lệ kích thước của hình ảnh được hình thành trên võng mạc của người dùng khi có và không có ống kính. Đối với trường hợp “không có”, người ta thường cho rằng người dùng sẽ đưa vật càng gần một mắt càng tốt mà mắt không bị mờ. Ở trẻ nhỏ, nó có thể gần tới 5 cm, trong khi ở người già, nó có thể xa tới một hoặc hai mét. Kính lúp thường được đặc trưng bằng giá trị “tiêu chuẩn” là 0,25 m.
Công suất phóng đại cao nhất đạt được bằng cách đặt thấu kính rất gần một mắt, đồng thời di chuyển mắt và thấu kính lại gần nhau để lấy nét tốt nhất. Vật đó thường sẽ ở gần thấu kính. Công suất phóng đại thu được trong điều kiện này là MP 0 = (0,25 m)Φ + 1, trong đó Φ là công suất quang tính bằng diop và hệ số 0,25 m biểu thị điểm gần giả định (¼ m tính từ mắt). Giá trị công suất phóng đại này là giá trị thường được sử dụng để mô tả đặc tính của kính lúp. Nó thường được ký hiệu là ” m ×”, trong đó m = MP 0.
Tuy nhiên, kính lúp không phải lúc nào cũng được sử dụng như mô tả ở trên vì sẽ thoải mái hơn khi đặt kính lúp gần vật thể. Khi đó mắt có thể ở khoảng cách xa hơn và có thể thu được hình ảnh đẹp rất dễ dàngt. Công suất phóng đại trong trường hợp này là khoảng MP = (0,25 m)Φ.
Một kính lúp thông thường có thể có tiêu cự 25 cm, tương ứng với công suất quang học là 4 diop. Kính lúp như vậy sẽ được bán dưới dạng kính lúp “2×”. Trong sử dụng thực tế, người quan sát có mắt bình thường sẽ đạt được độ phóng đại từ 1 đến 2, tùy thuộc vào vị trí đặt thấu kính.
Các lựa chọn thay thế kính lúp
Kính lúp thường có độ phóng đại thấp: 2×–6×, trong đó các loại kính lúp có độ phóng đại thấp hơn phổ biến hơn nhiều. Ở độ phóng đại cao hơn, chất lượng hình ảnh của kính lúp đơn giản trở nên kém do quang sai, đặc biệt là quang sai cầu. Khi cần độ phóng đại cao hơn hoặc hình ảnh tốt hơn, các loại kính lúp cầm tay khác thường được sử dụng.
Kính lúp Coddington cung cấp độ phóng đại cao hơn với chất lượng hình ảnh được cải thiện. Thậm chí có thể thu được hình ảnh tốt hơn bằng kính lúp nhiều thấu kính, chẳng hạn như thấu kính Ba thấu kính. Kính lúp công suất cao đôi khi được gắn trong giá đỡ hình trụ hoặc hình nón không có tay cầm, thường được thiết kế để đeo trên đầu; cái này được gọi là loupe.
Những kính lúp như vậy có thể đạt tới độ phóng đại khoảng 30 × và ở những độ phóng đại này, khẩu độ của kính lúp trở nên rất nhỏ và nó phải được đặt rất gần cả vật thể và mắt. Để sử dụng thuận tiện hơn hoặc để phóng đại hơn khoảng 30×, người ta phải sử dụng kính hiển vi.
Kính lúp được sử dụng làm biểu tượng
Kính lúp (hoặc U+1F50D trong Unicode: 🔍) thường được sử dụng làm biểu tượng tượng trưng cho khả năng tìm kiếm hoặc thu phóng, đặc biệt là trong phần mềm máy tính và trang web.
Các loại kính lúp
Kính lúp có thể được chế tạo đơn giản dưới dạng thấu kính lồi . Đối với trường nhìn không quá rộng, giải pháp có thể thỏa đáng. Thấu kính bằng nhựa thường được sử dụng thay vì thủy tinh, và do đó việc chế tạo thấu kính không thành vấn đề.
Kính phẳng, bao gồm hai thấu kính phẳng-lồi, với bề mặt lồi ở mặt trong, được dùng phổ biến như kính đọc sách vì chúng có độ méo hình ảnh thấp.
Kính lúp đặc biệt lớn có thể được chế tạo dưới dạng thấu kính Fresnel nhưng chất lượng hình ảnh bị giảm.
Kính lúp dùng để chiếu sáng
Sự chiếu sáng qua thấu kính có thể có ưu điểm là sáng hơn, với sự tập trung ánh sáng nhất định của thấu kính. Mặt khác, người ta có thể bị ảnh hưởng bởi sự phản xạ ký sinh nếu thấu kính không có lớp phủ chống phản xạ hiệu quả.
Ngoài ra còn có kính lúp tích hợp đèn chiếu sáng chạy bằng pin.
Sử dụng để đốt cháy
Kính lúp cũng có thể được sử dụng làm kính đốt, tập trung ánh sáng mặt trời sao cho vật liệu như giấy nằm trên mặt phẳng tiêu cự có thể bị đốt cháy.
Hiệu ứng tương tự có thể tạo ra mối nguy hiểm về cháy nổ; có thể xảy ra trường hợp hỏa hoạn vô tình phát sinh từ kính lúp, ví dụ như khi trưng bày trong cửa sổ cửa hàng. Nên che kính lúp một cách thích hợp khi không sử dụng.
