Berechnungen bei optischen Geräten
Lupe
Eine Lupe wird auch Vergrößerungsglas genannt. Die Lupe ist eine konvexe, also nach außen gewölbte Linse. Zumeist ist sie mit einem Griff versehen. Sie kann aus Glas oder aus einem anderen durchsichtigen Material wie transparentem Kunststoff bestehen. Je stärker die Linse gekrümmt ist, um so geringer ist die Brennweite. Desto stärker wiederum vergrößert die Lupe.
V = 25 cm / f
Dies ist die Formel für die Berechnung von Brennweite und Vergrößerung bei einer Lupe. Der Umrechnungsfaktor ist die deutliche Sehweite, auch Normsehweite genannt. Diese beträgt 25 Zentimeter. Das ist ein festgelegter Referenzwert aus der Optik, welcher die durchschnittliche deutliche Sehweite eines gesunden, jungen Menschen beschreibt. Einen Gegenstand in einer Entfernung von 25 Zentimeter kann ein solcher junger Mensch oft noch scharf sehen. Wird der Abstand geringer, dann gelingt dies zumeist nicht mehr.
Die Brennweite ist der Abstand von der Lupenmitte zu dem zu betrachtenden Objekt, so dass dieses maximal scharf erscheint. Die Vergrößerung gibt an, wie viel Mal größer ein Objekt durch die Lupe betrachtet erscheint. Leselupen vergrößern zumeist 2- bis 6-fach. Detaillupen können Vergrößerungen vom 15-fachen und mehr erreichen. Je stärker die Vergrößerung ist, desto näher muss das Objekt der Lupe sein. Bei einer dreifachen Vergrößerung ist der Abstand etwas mehr als 8 Zentimeter, bei einer zwölffachen dagegen nur noch 2 Zentimeter.
Die Wölbung der Lupe muss nicht auf beiden Seiten gleich, sein, manchmal ist auch eine Seite gerade und nur die andere Seite gewölbt. Tatsächlich gibt es viele verschiedene Formen, mit großen Unterschieden in der Abbildungsqualität und dem Aufwand der Herstellung. Die Vergrößerung ist bei zwei verschiedenen Seiten gleich, egal wie herum man die Lupe hält, aber das schärfere Bild mit weniger Verzerrungen ergibt sich, wenn die gewölbte Seite zu dem zu betrachtenden Objekt zeigt.
English: Calculations with Optical Instruments
