Kurz & knapp
Die Brennweite ist der Abstand zwischen einer Linse und ihrem Brennpunkt, in dem parallele Lichtstrahlen zusammenlaufen. Bei einer Lupe bestimmt sie die Vergrößerung: V = 250 mm ÷ f.
Inhalt
Eine Sammellinse bündelt parallel einfallendes Licht in einem Punkt. Der Abstand von der Linse zu diesem Punkt ist die Brennweite f. Sie ist die wichtigste Kenngröße einer Lupe. Wer sie kennt, kann die Vergrößerung berechnen und den richtigen Abstand zum Objekt abschätzen.
Von der Brennweite zur Vergrößerung
Als Bezugsgröße gilt die deutliche Sehweite von 250 mm. Die Lupenvergrößerung ergibt sich zu V = 250 mm ÷ f. Der Kehrwert von f in Metern ist die Dioptrie.
| Brennweite f | Vergrößerung | Typische Lupe |
|---|---|---|
| 125 mm | 2-fach | Leselupe |
| 50 mm | 5-fach | Standard-Handlupe |
| 25 mm | 10-fach | Detail- und Juwelierlupe |
| 16,7 mm | 15-fach | Fachlupe mit mehreren Linsen |
Brennweite selbst messen
- Halte die Lupe an einem sonnigen Tag so über ein Blatt Papier, dass der Lichtfleck möglichst klein wird.
- Miss den Abstand zwischen Lupe und Papier. Dieser Wert ist die Brennweite.
- Rechne 250 geteilt durch diesen Wert in Millimetern, und Du erhältst die Vergrößerung.
Sicherheit: Der Lichtfleck der Sonne ist heiß genug, um Papier zu entzünden. Arbeite kurz, nie in der Nähe von brennbarem Material, und schaue nicht durch die Lupe in die Sonne.
Ohne Sonne funktioniert eine zweite Methode: Bilde mit der Lupe ein weit entferntes Fenster auf eine Wand im Raum ab, so dass das Bild scharf wird. Der Abstand zur Wand entspricht dann grob der Brennweite.
Folgen für die Praxis
- Der Arbeitsabstand liegt bei einer Lupe in der Größenordnung der Brennweite. Eine 10-fach-Lupe mit 25 mm Brennweite arbeitest Du im Abstand von etwa 2,5 cm zum Objekt.
- Je stärker die Vergrößerung, desto kleiner das Sichtfeld und desto kleiner die Linse. Detaillupen mit 5- bis 15-facher Vergrößerung haben meist 1 bis 3 Zentimeter Durchmesser.
- Leselupen vergrößern meist 2- bis 6-fach und haben große Linsen für bequemes Lesen.
Brennweite und Sichtfeld
Die Brennweite legt nicht nur die Vergrößerung fest, sie bestimmt auch, wie weit die Lupe vom Auge entfernt sein darf. Bei einer Leselupe mit großem Durchmesser kannst Du den Abstand zum Kopf variieren, ohne dass das Bild kippt. Bei einer Detaillupe mit kleiner Linse musst Du dagegen ans Auge heran, um ein brauchbares Sichtfeld zu erhalten. Das kennst Du von Uhrmacherlupen, die direkt vor dem Auge sitzen. Wer eine Lupe zum Lesen sucht, fährt mit einer längeren Brennweite und größerem Durchmesser besser, wer Details beurteilen will, braucht eine kurze Brennweite und etwas Übung.
Bei dicken, mehrlinsigen Systemen ist die Brennweite komplizierter zu bestimmen, weil die Hauptebenen nicht zusammenfallen. In der Optikberechnung dient dann das Größenverhältnis zwischen Gegenstand und Bild als Definition. Für Handlupen genügt die einfache Messung.
Verwandte Begriffe
Welche Lupe zu Dir passt, hilft der Vergrößerungsrechner; Modelle zeigt der Vergleich der Leselupen.
Häufige Fragen
Wie berechne ich die Vergrößerung aus der Brennweite?
Teile 250 mm durch die Brennweite in Millimetern. Bei f = 50 mm ergibt das eine 5-fache Vergrößerung.
Wie messe ich die Brennweite einer Lupe?
Halte sie im Sonnenlicht über ein Blatt Papier, bis der Lichtfleck minimal ist, und miss den Abstand von Lupe zu Papier. Aber Vorsicht: Der Fleck kann Papier entzünden.
Was ist besser, kurze oder lange Brennweite?
Kurze Brennweiten vergrößern stärker, erlauben aber nur kleine Sichtfelder und einen geringen Abstand zum Objekt. Lange Brennweiten bieten mehr Komfort bei geringerer Vergrößerung.
Quellen
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