Eine Lupe kann vor allem zwei Dinge: Erstens, Objekte vergrößern. Aufgrund dieser Eigenschaft wird die Lupe auch als Vergrößerungsglas bezeichnet. Zweitens kann eine Lupe Licht in ihrem Brennpunkt sammeln. Dabei werden nicht nur die Lichtstrahlen, sondern auch deren Wärme in einem Punkt konzentriert. Es ist dadurch möglich, mit Hilfe einer Lupe ein brennbares Material zu versengen oder anzuzünden. Deshalb wird eine Lupe auch gelegentlich Brennglas genannt.

Wofür ist eine Lupe

Mit einer Lupe kann man Details an kleinen Objekten betrachten, was beispielsweise für Briefmarkensammler oder bei der Beobachtung von Insekten interessant ist. Bei der Entzifferung kleingedruckter Schrift ist die Lupe ebenfalls hilfreich. Bei bestimmten Arten von Sehschwäche ist das Lesen normalgroßer Schrift eventuell nur mit einer Leselupe möglich. Für einige handwerkliche Berufe ist die Lupe ein wichtiges Hilfsmittel (Uhrmacher, Goldschmied/Juwelier, Feinmechaniker). In der Kriminalistik kommt die Lupe bei der Spurensicherung zum Einsatz. In dieser Funktion hat die Lupe auch ihren Weg in die Popkultur gefunden: Bei dem Wort „Detektiv“ stellen sich viele Leute automatisch jemanden mit einer überdimensional großen Lupe vor.

Lupe

Wie funktioniert eine Lupe?

Bei einer Lupe handelt es sich um eine Sammellinse, die das Licht brechen und bündeln kann. Mitunter können Lupen auch aus mehreren Linsen konstruiert sein. Die Lupe sammelt parallel einfallende Lichtstrahlen und bricht diese Strahlen so, dass sie in dem sogenannten Brennpunkt oder Fokus zusammenfallen. Die Lupe kann als Brennglas genutzt werden, indem leicht entzündliches Material (Papier oder Ähnliches) in der Brennebene platziert wird. Der Abstand zwischen Linse und Brennpunkt ist die sogenannte Brennweite. Blickt ein Betrachter durch die Lupe hindurch und ein Gegenstand auf der anderen Seite der Lupe befindet sich innerhalb der Brennweite, so erzeugt die Lupe ein vergrößertes, virtuelles Bild des Gegenstandes. Lupen haben in der Regel eine recht kleine Brennweite, sie müssen also verhältnismäßig nah an ein Objekt gehalten werden, um als Vergrößerungsglas zu funktionieren.

Was für Linsen gibt es und wie funktionieren sie?

Optische Linsen werden aus transparentem Material hergestellt, häufig sind sie aus Glas oder Kunststoff. Die Linsen sind auf einer oder auf beiden Seiten gewölbt. Hier unterscheidet man die konkave und die konvexe Wölbung. Eine konvexe Linse ist nach außen gewölbt wie ein Bauch. In der Mitte ist sie dicker als im Randbereich. Eine konkave Linse hingegen ist nach innen gekrümmt und dadurch in der Mitte dünner als an ihrem Rand. Konkave Flächen zerstreuen das Licht, während konvexe Flächen das Licht sammeln. Dementsprechend unterscheidet man Zerstreuungslinsen von Sammellinsen. Die Zerstreuungslinsen haben zwei konkave Flächen oder eine konkave und eine ebene Fläche. Die Sammellinsen haben zwei konvexe Flächen oder eine konvexe und eine ebene Fläche. Für die Herstellung von Lupen benötigt man Sammellinsen. Eine Lupe ist entweder aus einer bikonvexen Linse gefertigt (beide Seiten nach außen gewölbt) oder aus einer plankonvexen Linse (eine Seite nach außen gewölbt, die andere eine ebene Fläche).
Ein Sonderfall sind die konkav-konvexen bzw. konvex-konkaven Linsen: Hier ist eine Seite konkav eingekrümmt und eine Seite konvex vorgewölbt. Ist die konkave Krümmung stärker, so funktioniert diese Linse wie eine Zerstreuungslinse. Ist die konvexe Krümmung stärker, so funktioniert die Linse wie eine Sammellinse.

Was sagt die Brennweite einer Lupe aus?

Die Brennweite ist der Abstand zwischen der Lupenlinse und ihrem Brennpunkt, in dem die Sammellinse einfallende Lichtstrahlen bündelt. Die Brennweite und die Vergrößerung einer Lupe hängen zusammen: Je kleiner die Brennweite, desto größer die Vergrößerung.
Die Brennweite ist abhängig vom Linsenmaterial, das einen bestimmten Brechungsindex besitzt. Die Brennweite ist außerdem abhängig von der Krümmung der Linse. Wenn man den Brechungsindex des Materials und die Krümmungsradien von sowohl Vorder- als auch Rückseite der Linse kennt, kann man daraus die Brennweite berechnen. Kleine Brennweiten entstehen durch stark gekrümmte Linsen. Den Kehrwert der Brennweite bezeichnet man auch als Brechkraft oder Brechwert der Linse. Dieser Wert wird in Dioptrien gemessen. Die Einheit ist den meisten Leuten von Brillengläsern ein Begriff..

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