כיצד פועלות משקפיים מגדלים?

משקפיים מגדלים מחלחלים בעולם בגדלים ובצורות שונות, ויש להם יישומים החל מהארצי יחסית - נניח, מה שהופך את טקסט המגזין שקשה לקריאה אחרת גדול מספיק כדי להבחין - לעומק המדעי - למשל, להביא אלמנטים רחוקים להפליא של היקום למוקד ברור ומאפשרים לאנשים לראות מיקרוסקופיים אורגניזמים. משקפיים מגדלים עובדים בזכות העקרונות הפשוטים של הפיזיקה האופטית.

בנוסף להקלה על הקריאה על ידי הגדלה פונקציונלית של המילים בעמודים מודפסים, משקפי הגדלה מתרחבים הבנת האנושות את הטבע בכך שהיא מאפשרת לאנשים לראות בפירוט רב את מה שאחרת הם לא יראו כלל. העדשה המגדילה של מיקרוסקופ רב עוצמה חושפת הופעת חיידקים זעירים ואפילו נגיפים. העדשות המגדילות בטלסקופים אסטרונומיים מאפשרות תמונות עוצרות נשימה של כוכבי לכת רחוקים, גלקסיות וחפצים שמימיים אחרים. צופי ציפורים ואנשי טבע אחרים נהנים מנופים משופרים של מטרותיהם באמצעות משקפת. כל אחד ממכשירים אלה מנצל את אותן עדשות הגדלה חיוניות הנמצאות ביחידות כף יד, ונבדלות בעיקר בסידורן ובעוצמתן.

זכוכית מגדלת היא עדשה קמורה. קמור פירושו מעוקל כלפי חוץ, כמו החלק התחתון של כף או כיפת אצטדיון ספורט. זה ההפך מקעור, או מעוקל פנימה. עדשה היא דבר שמאפשר לקרני אור לעבור דרכה ומתכופף, או שובר אותן, תוך כדי. זכוכית מגדלת משתמשת בעדשה קמורה מכיוון שעדשות אלה גורמות לקרני אור להתכנס, או להתאחד.

זכוכית מגדלת, למעשה, מרמה את עיניכם לראות מה אין. קרני האור מהאובייקט נכנסות לזכוכית במקביל אך נשברות על ידי העדשה כך שהן מתכנסות בצאתן ויוצרות "תמונה וירטואלית" על רשתית העין. נראה כי תמונה זו גדולה יותר מהאובייקט עצמו בגלל הגיאומטריה הפשוטה: עיניך עוקבות אחר קרני האור בחזרה בקווים ישרים לתמונה הווירטואלית, שהיא רחוקה יותר מעיניך מאשר האובייקט וכך היא מופיעה גדול יותר.

ראה את המשאב להדגמה אינטראקטיבית של תהליך זה.

העדשה המגדילה היא היבט קריטי בטכנולוגיה המודרנית. בלעדיה לא תוכלו לנצל את המצלמות, לצפות בסרטים על גבי המסך או להשתמש בגאדג'טים כמו משקפי ראיית הלילה החיוניים במבצעים צבאיים מסוימים. כשחזרנו לתחילת המאה ה -17, גליליאו הרכיב את הטלסקופ האסטרונומי הראשון וגילה מאפיינים שלא היו ידועים בעבר של ירח כדור הארץ וכוכבי הלכת הסמוכים, וכן גילו שלצדק יש ירחים מרובים משלו.