Kuinka suurennuslasi toimii?

Suurennuslasi on yksinkertaisesti kupera linssi, joka on tarkoitettu pidettäväksi esineen päällä nähdäkseen sen suurennettuna. Se on hyvin yksinkertainen mikroskoopin muoto, ja sen keksintö mahdollisti monia myöhempiä läpimurtoja optiikassa. Suurennuslasi näkyy erityisesti mysteeri -fiktioissa, ja se liittyy ikonisesti kuvitteelliseen hahmoon Sherlock Holmesiin, joka käytti sitä tutkiessaan rikospaikkaa löytääkseen vihjeitä.

Ensimmäisen tallennetun suurennuslasin loi tiedemies Alhazen vuonna 1021. Hän julkaisi kattavan teoksen The Book of Optics, jossa esitettiin monia optiikan periaatteita ja monia mielenkiintoisia laitteita. Yksi niistä kuvattiin “suurennuslaitteena, kupera linssi, joka muodostaa suurennetun kuvan”. Tämä peruskehitys inspiroi monia muita, mukaan lukien mikroskooppi, joka auttoi mullistamaan biologian ja kemian alat.

Lasin suurennos määräytyy linssin optisen tehon ja sen etäisyyden mukaan katsottavaan kohteeseen ja silmään. Tyypillinen on merkitty 2X -suurennukseksi, mikä tarkoittaa, että katsottujen kohteiden koko kaksinkertaistuu, vaikka tämä on todennäköisesti parempi kuin useimmat keskimääräiset käyttäjät saavuttavat. Toisaalta joku, jolla on suhteellisen huono näkö, voisi käyttää tällaista työkalua saavuttaakseen vielä suuremman suhteellisen suurennuksen.

Vaikka jotkut ihmiset ajattelevat, että suurennuslasi katkaisee katselualueen, todellisuudessa lasin peittämä alue on näytetty alue. Toisin kuin suora katselu, jotkut alueet ovat kuitenkin paljon suurempia kuin paljaalla silmällä, kun taas toiset ovat paljon pienempiä. Jokaisella linssin alla katsotulla pisteellä on oma ihanteellinen polttoväli, minkä vuoksi useimmat ihmiset siirtävät lasia lähemmäs ja kauemmas katseltavasta kohteesta löytääkseen ihanteellisen etäisyyden.

Paras tapa ajatella suurennuslasin toimintaa on kuvitella se ensin kaksiulotteisessa tilanteessa. Jos henkilö kuvittelee jotain lasin alla, kuten leppäkerttua, hän voi kuvitella, että hyönteisen kummaltakin puolelta nousee ilmaan kaksi viivaa. Normaalin lasin alla nuo viivat vain kulkisivat suoraan eivätkä koskaan kohdistuisi, ja katsoja näki leppäkertun molemmat kohdat suhteessa siihen, missä ne todellisuudessa ovat. Suurennuslasilla valo kuitenkin taipuu siten, että kaksi näkymätöntä viivaa lopulta kohtaavat ilmassa. Ihanteellisella etäisyydellä on tämä piste suoraan silmään.

Kun nämä kaksi kuvitteellista linjaa kohtaavat, ne ylittävät ja ohittavat toisensa vastakkaiseen suuntaan. Siksi erittäin läheisellä etäisyydellä objektiivin alla oleva esine saattaa näyttää ylösalaisin. Valo on juuri liikkunut, mutta on kääntänyt suuntaansa sitä katsoessaan.