Tekst źródłowy strony Lupa

{{Inne znaczenia|przyrządu optycznego|[[Lupa (ujednoznacznienie)|Lupa]]}}
[[Plik:Magnifying glass2.jpg|thumb|Obraz znaczka w lupie]]
[[Plik:Lupast.JPG|thumb|Lupa]]
[[Plik:A Study in Scarlet Friston 01.jpg|thumb|250px|[[Sherlock Holmes]] z lupą; oryginalna ilustracja powieści ''[[Studium w szkarłacie]]'', 1887.]]

'''Lupa''' – [[przyrząd optyczny]] służący do bezpośredniej obserwacji drobnych blisko położonych przedmiotów. W ścisłym znaczeniu tego słowa jest to [[soczewka]] skupiająca dająca co najmniej trzykrotne powiększenie. Soczewki dające mniejsze niż trzykrotne powiększenie nazywane są szkłami powiększającymi<ref name="autonazwa1">{{Cytuj |autor = Maksymilian Pluta |tytuł = Mikroskopia Optyczna |data = 1982 |isbn = 83-01-02835-1 |miejsce = Warszawa |wydawca = PWN |s = 129 |oclc = 749340419}}</ref>. Lupa zbudowana jest zazwyczaj z jednej [[soczewka|soczewki]] skupiającej lub z zespołu blisko siebie położonych soczewek umieszczonych w oprawce. Tworzy obraz prosty, pozorny i powiększony<ref name="epwn">{{Encyklopedia PWN | id = 3934525 | tytuł = lupa | data dostępu = 2024-09-22 }}</ref>.

Obserwowany przedmiot umieszcza się między ogniskiem a lupą, tak by [[Obraz pozorny|pozorny]], prosty i powiększony obraz był w odległości dobrego widzenia oka obserwatora.

== Rodzaje lup ==
[[Plik:Rodzaje lup - układy optyczne.jpg|thumb|a) Układ aplanatyczny, b) układ achromatyczny, c) układ achromatyczno-aplanatyczny]]
[[Plik:Lupa achromatyczna 10x PZO.jpg|thumb|Lupa achromatyczna 10× [[Polskie Zakłady Optyczne|PZO]]]]
Ze względu na konstrukcję [[Układ optyczny|układu optycznego]] wyróżnia się rodzaje lup:
* Lupa prosta – składająca się z jednej soczewki.
* Lupa aplanatyczna – składająca się z dwóch identycznych płaskowypukłych soczewek, wypukłościami skierowanymi do siebie. Nieraz między soczewkami umieszczona jest specjalna przesłona. Koryguje [[Aberracja optyczna|aberrację]] [[aberracja sferyczna|sferyczną]] i [[koma (optyka)|komę.]]
* Lupa [[achromat]]yczna – składająca się z dwóch sklejonych ze sobą soczewek – dodatniej dwuwypukłej wykonanej ze szkła [[Crown (optyka)|kron]] i ujemnej wykonanej ze szkła [[Flint (optyka)|flint]]. Koryguje aberrację [[Aberracja chromatyczna|chromatyczną]] i sferyczną.
* Lupa aplanatyczna Steinheila – składająca się z jednej dwuwypukłej soczewki dodatniej oraz dwóch doklejonych do niej po obu stronach identycznych menisków. Soczewka dodatnia wykonana ze szkła kron, a meniski ze szkła flint. Koryguje aberrację chromatyczną, sferyczną oraz [[Dystorsja|dystorsję]].
* Lupa achromatyczno-aplanatyczna – składająca się z trzech lub większej liczby soczewek. Koryguje aberrację chromatyczną, sferyczną, dystorsję oraz komę.
* Lupa ortoplanatyczna – składająca się z trzech soczewek: dwóch dwuwypukłych oraz umieszczonej między nimi soczewki wklęsłej. Koryguje aberrację sferyczną, chromatyczną i dystorsję.
* Lupa astygmatyczna – składająca się przynajmniej z czterech soczewek. Koryguje aberrację sferyczną, chromatyczną, dystorsję, komę oraz [[astygmatyzm]].

== Powiększenie lupy ==
[[Powiększenie#Powiększenie kątowe|Powiększenie kątowe]] lupy zależy od ustawienia lupy względem oka i określa je przybliżony wzór<ref>{{cytuj stronę |url = http://www.wmf.univ.szczecin.pl/~sergeev/Dydaktyka/Wyklady/Podstawy%20Fizyki-Studia%20oczne/Fizyka%20II/Wyklad-25.pdf |tytuł = Soczewki. Przyrządy optyczne |autor = |język = |archiwum = https://web.archive.org/web/20120526022555/http://www.wmf.univ.szczecin.pl/~sergeev/Dydaktyka/Wyklady/Podstawy%20Fizyki-Studia%20oczne/Fizyka%20II/Wyklad-25.pdf |zarchiwizowano = 2012-05-26 |data dostępu = 2009-04-29}}</ref>
:: <math>P=\frac{L_0}{f} + \frac{L_0}{L}.</math>

Lupa daje obraz możliwy do oglądania o największym powiększeniu kątowym, gdy tworzony przez nią obraz jest w odległości najlepszego widzenia. Wówczas powiększenie kątowe wynosi:
:: <math>P=\frac{L_0}{f} + 1.</math>

Dla przeciętnej osoby bez wad wzroku odległość najlepszego widzenia jest określana na 0,25 m, w tej sytuacji powiększenie lupy określa wzór:
:: <math>P=\frac{1}{4f} + 1 = \frac{1}{4} D + 1,</math>

gdzie:
: <math>P</math> – powiększenie kątowe lupy,
: <math>L_0</math> – odległość najlepszego widzenia,
: <math>f</math> – [[ogniskowa]] soczewki,
: <math>L</math> – odległość obrazu od oka,
: <math>D</math> – [[Zdolność skupiająca|zdolność zbierająca]] soczewki.

Odległość obserwowanego przedmiotu od soczewki powinna być mniejsza od ogniskowej. Wymóg ten jest konieczny do otrzymania obrazu pozornego. Można jednak użyć lupy (chociaż niezgodnie z przeznaczeniem) do otrzymania rzeczywistego obrazu na ekranie.

Spotyka się lupy w postaci arkusza przezroczystej folii będącej [[soczewka Fresnela|soczewką Fresnela]], jak i bardziej rozpowszechnione ze szkła.

Lupa składająca się z jednej soczewki i zaopatrzona w uchwyt, nazywana bywa ''szkłem powiększającym''.

Zakres praktycznych powiększeń wynosi dla lup:
* prostych do 7×
* achromatycznych do 12×
* aplanatycznych do 20×
* ortoplanatycznych do 30×
* astygmatycznych do 35×, niekiedy nawet 40×.

Większe powiększenia nie są stosowana za względu na małą średnicę soczewki i małe pole widzenia, oraz bardzo małą głębię ostrości. Przy powiększeniach powyżej 30× stosowane są [[Mikroskop optyczny|mikroskopy]].

== Zastosowanie ==
[[Plik:Lupa pomiarowa 12x.jpg|thumb|Lupa pomiarowa 12× ze skalą 10mm i działką elementarną 0,1 mm]]
[[Plik:Leeuwenhoek Microscope.png|thumb|Replika lupy Leeuwenhoeka – jednosoczewkowego mikroskopu prostego.]]
[[Plik:Lupa DSC00826 01.jpg|thumb|Lupa powiększalnikowa do nastawiania ostrości]]
Lupy mają liczne zastosowania w następujących dziedzinach:
* W edukacji na lekcjach biologii do oglądania preparatów roślinnych i zwierzęcych.
* W mikroskopii do wstępnej analizy, obserwacji, oraz preparowania różnego rodzaju materiałów. Stosowane są najczęściej lupy umieszczane na specjalnych podstawach – [[planktoskop]] oraz [[lupa preparacyjna]]. Obecnie coraz częściej zastępowane przez [[mikroskop stereoskopowy|mikroskopy stereoskopowe]] dwuobiektywowe [[Horatio S. Greenough|Greenougha]] lub mikroskopy stereoskopowe [[Ernst Abbe|Abbego]] z jednym obiektywem czołowym nazywane także [[lupa stereoskopowa|lupą stereoskopową]].
* W [[numizmatyka|numizmatyce]] i [[filatelistyka|filatelistyce]] do oceny stanu monet i znaczków.
* W zegarmistrzostwie przy naprawie i wymianie drobnych elementów wykorzystywane są specjalne [[lupa zegarmistrzowska|lupy zegarmistrzowskie]] utrzymywane przez mięśnie okrężne oka.
* W [[Złotnictwo|jubilerstwie]] i [[gemmologia|gemmologi]] do sprawdzania i oceny jakości [[Kamienie szlachetne|kamieni szlachetnych]], zwłaszcza zanieczyszczeń diamentów, które stwierdza się standardowo przy pomocy lup achromatycznych i achromatyczno-aplanatycznych o powiększeniu 10×.
* W drukarstwie – lupy na specjalnej przeźroczystej podstawie o różnym zakresie powiększeń (najczęściej od 3× do 10×) służące do dobierania kolorów oraz oceny jakości wydruków.
* We włókiennictwie do sprawdzania poprawności ściegów oraz liczenia ilości poszczególnych włókien przypadających na daną powierzchnię lub długość (powiększenia od 3× do 12×).
* W fotografii do przeglądu [[negatyw]]ów i [[slajd]]ów.
* W geologii do identyfikacji składników skał. Najczęściej są to lupy składane zabierane w teren, gdzie nie można zabrać mikroskopu.
* W elektronice do kontroli powierzchni montażowych elementów elektronicznych, wad produkcyjnych, oceny jakości złącz lutowanych.
* W [[entomologia|entomologii]] do obserwacji cech morfologicznych [[Owady|owadów]].
* W stomatologii oraz chirurgii wykorzystywane są specjalne lupy okularowe będące modyfikacją [[teleskop|lunety Galileusza]].
* W wyznaczaniu twardości materiałów – lupa Brinella (powiększenie zazwyczaj od 8× do 12×) z podziałką (najczęściej wartość działki elementarnej wynosi 0,1 mm) wykorzystywana do pomiaru średnicy odcisku pozostawionego przez wciskaną stalową kulkę w badany materiał podczas badania twardości [[Skala twardości Brinella|metodą Brinella]].

== Historia ==
[[Antoni van Leeuwenhoek|Leeuwenhoek]] w XVII wieku opanował umiejętność wytwarzania małych pojedynczych soczewek [[szkło|szklanych]] o bardzo krótkiej ogniskowej. Jego jednosoczewkowe lupy dawały powiększenie do 250 razy. Średnica tych soczewek wynosiła około 1&nbsp;mm. Rekordowe jego soczewki miały ogniskową 0,3&nbsp;mm i osiągały powiększenie do 900 razy, jednak jakość obrazu przy tak wielkich powiększeniach była bardzo słaba. Praktyczne zastosowanie znajdowały lupy o powiększeniu 200–300. Na początku XVIII wieku wytwarzano lupy w kształcie [[cyrkiel|cyrkla]] kreślarskiego. Na jednej nóżce mocowało się obserwowany przedmiot, do drugiej była przymocowana miniaturowa soczewka dająca kilkusetkrotne powiększenie. Ponieważ [[głębia ostrości]] obrazu otrzymywanego przy pomocy takiej lupy była bardzo mała, ostrość regulowało się delikatnie pokręcając śrubą z bardzo drobnym gwintem, jak w [[Cyrkiel|zerownikach]] kreślarskich, regulując rozstaw nóżek cyrkla, a tym samym odległość soczewki od obserwowanego przedmiotu.

== Zobacz też ==
{{commons|Magnifying glass}}
{{wikisłownik|lupa}}
{{ISG|Lupa|Lupa}}
* [[lupa zegarmistrzowska]]

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

== Bibliografia ==
* Nowacki M.: ''Dzieje pewnego wynalazku'', „Problemy” nr 11/1990.

{{Kontrola autorytatywna}}

[[Kategoria:Urządzenia optyczne]]