Такая многоликая дрель. Сантехнические работы. Водоснабжение...("Сделай сам" №1∙2008) - [42]

), и напомним, что изображение мнимое, прямое, увеличенное и на большом расстоянии от линзы, на котором глаз может наблюдать его без утомления долгое время, то есть аккомодационный аппарат глаза находится в состоянии покоя. Изображение предмета имеет большой угловой размер по сравнению с его рассматриванием без линзы (α₂ > α₁). Такую простую линзу, применяемую для обозревания мелких предметов, монтированную в оправу и снабженную ручкой, называют лупой (на рис. 1 приведены конструкции нескольких таких луп). Лупы с более сильным увеличением обычно состоят из системы линз (рис. 17).

На рис. 9,а показан ход световых лучей в линзе и внутри глаза при рассмотрении предмета АВ. Сначала лучи преломляются в линзе, затем проходят в глаз через хрусталик, отражаются на его сетчатке в виде изображений А_IIВ_II. Если бы изучаемый предмет находился на месте А_IВ_I и имел его величину, то он отражался бы на сетчатке глаза величиной А_IIВ_II под углом α₂. В результате появления светового возбуждения на сетчатке глаза в нашем сознании создается образ предмета АВ и мы отчетливо видим его.

Увеличение лупы определяют по формуле К = L/a, в которой L — расстояние наилучшего зрения, оно равно 250 мм, а — расстояние между предметом и линзой, в лупах а = f, тогда приближенное увеличение лупы равно:

K = 250/f.

Решим несколько примеров из практики.

Пример 4. Фокусное расстояние лупы f = 50 мм. Определить коэффициент увеличения.

K = 250/5 = 5.

Пример 5. Какое увеличение дает лупа, оптическая сила которой Д = 16 дп.

K = L/f = L∙(1/f) = L∙D = 0,25∙16 = 4.

Казалось бы, что с помощью лупы можно получать очень большие увеличения — надо только уменьшать ее фокусное расстояние, например при f = 0,5 мм увеличение должно быть К = 500. Однако пользование лупами с очень малым фокусным расстоянием и, соответственно, с малым диаметром, практически невозможно. Обычно однолинзовые лупы изготавливают с коэффициентом увеличения не более 6.

Изготовление луп. На основе линз, освобожденных из старых, пришедших в негодность оптических устройств (фотоувеличителей, фильмоскопов и т. д.), и луп, вышедших из строя по разным причинам, можно, проявив прилежание и желание, изготовить прекрасные лупы (рис. 10).

Рис. 10.Лупа (а) и изучаемым предмет (б):

_{1 — линза в оправе, 2 — рукоятка}

В качестве материала для их деталей желательно выбирать нержавеющую сталь. Изготовленную основу лупы (оправу и рукоятку) необходимо очистить шкуркой, отшлифовать и отполировать, а затем в оправу вмонтировать линзу и — лупа готова.

Для примера покажем изготовление лупы на основе двояко-выпуклой линзы с размерами: диаметр 90, толщина в центре 15 и на торцах 5 мм. На рис. 11 показано конструктивное устройство такой лупы, которая состоит из оправы (в нее вставлена линза на эпоксидном клее), основания для рукоятки и рукоятки, заделанной в основание также на эпоксидном клее. Рукоятка лупы длинная (~180 мм), чтобы ее можно было использовать для закрепления в штативе.

Рис. 11.Конструктивное устройство лупы:

_{1 — линза в оправе 2; 3 — луночки для эпоксидного клея; 4 — пробка деревянная; 5 — зазор между рукояткой 7 и основанием для нее 6; 8 — пробка концевая}

Последовательность изготовления лупы следующая:

— для оправы лупы берем полосу из нержавеющей стали толщиной 0,9–1, шириной 22 и длиной 3,14∙90 = 283 мм. По всей длине полосы на ширине 5 мм по центральной линии выполняем на сверлильном станке луночки глубиной 0,4–0,5 мм сверлом диаметром 1 мм (рис. 12,а).

Рис. 12.Изготовление оправы лупы:

_{а, б — заготовка и сваривание оправы; 1 — цилиндр деревянный; 2 — заготовка, натянутая на цилиндр; 3 — проволока стягивающая}

Полосу необходимо сверлить, располагая ее на хорошо закаленной пластине. В противном случае с другой ее стороны появятся бугорочки, что нежелательно. В эти луночки при монтаже линзы в оправу заливаем эпоксидный клей для надежного приклеивания ее к оправе;

— на токарном станке вытачиваем детали лупы (рис. 13) и цилиндр диаметром 90 мм, равный диаметру линзы, из высушенной древесины твердой породы дерева (клен, береза, яблоня).

Рис. 13.Детали лупы:

_{4 — пробка деревянная; 6 — основание для рукоятки 7; 8 — пробка концевая}

Полосу заготовки оправы с луночками вовнутрь натягиваем на деревянный цилиндр, стягивая стальной отожженной проволокой диаметром 2–2,5 мм и несильно постукивая плоской киянкой по полосе; постоянно подтягивая проволоку, добиваемся, чтобы оба ее конца сошлись друг с другом встык (рис. 12,б);

— соединенные концы полосы свариваем аргонной сваркой. Небольшие оправы луп можно изготовить пайкой, используя газовую паяльную лампу с применением твердых припоев из серебра, меди и цинка или из меди и цинка. Газовые паяльные лампы свободно продаются в хозяйственных магазинах;

— после остывания шва стягивающую проволоку снимаем, очищаем часть шва напильником и, пристраивая основание для рукоятки к оправе, привариваем его также аргонной сваркой. Немедленно, до остывания, оправу снимаем с деревянного цилиндра, в противном случае приходится снимать ее, распиливая деревянный цилиндр;

— в рукоятку забиваем: с одной стороны деревянную пробку, с другой — концевую пробку, выточенную из эбонита или текстолита. На конце поверхности рукоятки со стороны деревянной пробки на длине 10 мм выполняем ножовкой насечки небольшой глубины;