Kako deluje povečevalno steklo?

Povečevalno steklo je preprosto konveksna leča, namenjena držanju predmeta, da bi ga videli povečanega. Je zelo preprosta oblika mikroskopa in njegov izum je omogočil številne kasnejše preboje v optiki. Povečevalno steklo je najbolj vidno v skrivnostni fikciji in je ikonično povezano z izmišljenim likom Sherlockom Holmesom, ki je z njo preučeval kraj zločina, da bi našel sledi.

Najstarejše zabeleženo povečevalno steklo je ustvaril znanstveni mojster Alhazen leta 1021. Objavil je obsežno delo The Book of Optics, ki je predstavila številna načela optike in številne zanimive naprave. Eden od teh je bil opisan kot “povečevalna naprava, konveksna leča, ki tvori povečano sliko.” Ta osnovni izum je navdihnil številne druge, vključno z mikroskopom, ki je pomagal revolucionirati področja biologije in kemije.

Povečava stekla je določena z optično močjo leče in razdaljo, ki jo drži od predmeta, ki ga gledamo, in od očesa. Tipičen bi bil označen kot 2X povečevalnik, kar pomeni, da se velikost gledanih predmetov podvoji, čeprav je to verjetno boljše, kot bi dosegla večina povprečnih uporabnikov. Po drugi strani pa bi lahko nekdo z relativno slabim vidom uporabil takšno orodje, da bi dosegel še večjo relativno povečavo.

Čeprav nekateri mislijo, da povečevalno steklo odreže območje, ki ga gledamo, je v resnici prikazano območje, ki ga pokriva steklo. Za razliko od ravnega gledanja pa so nekatera območja veliko večja, kot bi bila s prostim očesom, druga pa veliko manjša. Vsaka točka, ki jo gledamo pod lečo, ima svojo idealno goriščno razdaljo, zato večina ljudi premika steklo bližje in dlje od predmeta, ki ga gledamo, da najde idealno razdaljo.

Najboljši način za razmišljanje o delovanju povečevalnega stekla je, da si ga najprej zamislimo v dvodimenzionalni situaciji. Če si človek predstavlja nekaj pod steklom, kot je pikapolonica, si potem lahko predstavlja dve črti, ki prihajata z obeh strani žuželke v zrak. Pod običajnim kosom stekla bi te črte potovale naravnost in se nikoli ne bi srečale, gledalec pa bi videl obe točki pikapolonice glede na to, kje dejansko sta. S povečevalnim steklom pa se svetloba upogne tako, da se dve nevidni črti sčasoma srečata v zraku. Idealna razdalja ima to točko tik ob očesu.

Ko se ti dve namišljeni črti srečata, se bosta križali in mimo druge v nasprotni smeri. Zato se lahko na zelo majhni razdalji zdi, da je predmet pod lečo obrnjen na glavo. Svetloba se je pravkar premikala, vendar je ob gledanju spremenila svojo usmerjenost.