KWALIFIKACJA MEP2 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 39.
Powiększenie lupy o ogniskowej leżącej w odległości 20 mm wynosi
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Powiększenie lupy (powiększenie kątowe) w typowej konwencji liczy się ze wzoru M = 250 mm / f, gdzie 250 mm to umowny punkt dobrego widzenia (25 cm). Dla ogniskowej f = 20 mm: M = 250/20 = 12,5, więc poprawna wartość to 12,5x.

Pełne wyjaśnienie:

W lupie (pojedynczej soczewce skupiającej użytej jako przyrząd powiększający) najczęściej rozpatruje się powiększenie kątowe, czyli ile razy większy kąt widzenia ma obserwowany szczegół w porównaniu z obserwacją gołym okiem przy umownym punkcie dobrego widzenia.

W zadaniach szkolnych i egzaminacyjnych przyjmuje się standardową konwencję, że punkt dobrego widzenia znajduje się w odległości 25 cm od oka, czyli 250 mm. Wtedy (dla obserwacji z rozluźnioną akomodacją, w typowym ujęciu) stosuje się zależność:

M = 250 mm / f

gdzie f to ogniskowa lupy wyrażona w tych samych jednostkach co 250 mm.

Dla podanej ogniskowej:

  • f = 20 mm
  • M = 250 / 20 = 12,5

Dlatego odpowiedź 12,5x jest zgodna z obliczeniem.

Dlaczego pozostałe wartości są błędne?

  • 10x – wynik odpowiadałby ogniskowej 25 mm (bo 250/25 = 10). Częsty błąd to "zaokrąglanie w pamięci" lub wybór typowej wartości bez rachunku.
  • 5x – odpowiadałoby ogniskowej 50 mm (250/50 = 5). Taki wynik często pojawia się, gdy ktoś mylnie uzna, że większa liczba w mianowniku nie jest potrzebna lub pomyli ogniskową z innym parametrem.
  • 2,5x – odpowiadałoby ogniskowej 100 mm (250/100 = 2,5) albo wynika z błędnego przeliczenia 20 mm na 0,2 m i użycia niezgodnych jednostek w jednym wzorze.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź jednostki. Jeżeli we wzorze występuje 250 mm, to ogniskową też podstaw w milimetrach (albo wszystko przelicz na centymetry: 25 cm i 2 cm, co też da 12,5).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Powiększenie lupy (najczęściej kątowe) opisuje, ile razy większy jest kąt widzenia szczegółu oglądanego przez lupę w porównaniu z obserwacją gołym okiem przy umownej odległości dobrego widzenia. Nie jest to "powiększenie liniowe" obrazu na ekranie, tylko efekt obserwacyjny.
Użyj konwencji z punktem dobrego widzenia 25 cm, czyli 250 mm, i podstaw ogniskową w tych samych jednostkach: M = 250 mm / f. Dla f w milimetrach rachunek jest prosty. Najczęstszy błąd to mieszanie mm z cm lub m.
25 cm to umowny punkt dobrego widzenia, czyli typowa odległość, z jakiej oko widzi wyraźnie drobne szczegóły bez nadmiernego wysiłku. W wielu zadaniach szkolnych przyjmuje się tę wartość, aby ujednolicić obliczenia powiększenia kątowego przyrządów optycznych.
12,5× to już wyraźne powiększenie przydatne w pracach optyka-mechanika, np. do kontroli drobnych rys, krawędzi soczewek czy zabrudzeń. W praktyce komfort zależy też od pola widzenia i odległości roboczej: krótsza ogniskowa daje większe powiększenie, ale mniejszą odległość pracy.
Najczęstsze błędy to: brak przeliczenia jednostek (np. 20 mm potraktowane jak 20 cm), użycie złej liczby odniesienia (np. 250 zamiast 25 przy f w cm), oraz zapamiętanie niewłaściwej wersji wzoru. Pomaga zapis: 25 cm = 250 mm i konsekwentne trzymanie jednostek.
Dioptria to odwrotność ogniskowej w metrach: D = 1/f[m]. Dla 20 mm (0,02 m) wychodzi 50 D. To bywa pomocne do porównań mocy optycznej, ale w typowych zadaniach o powiększeniu lupy i tak najprościej użyć wzoru z 250 mm i ogniskową w mm.
Krótka ogniskowa daje większe powiększenie, ale mniejszą odległość roboczą i zwykle mniejsze pole widzenia. Dłuższa ogniskowa daje mniejsze powiększenie, za to wygodniejszą pracę i więcej miejsca na narzędzia. W montażu i naprawach dobiera się to do rozmiaru detalu i wymaganej precyzji.
Tak. Dla f=20 mm wystarczy zauważyć, że 250/20 = 25/2, czyli 12,5. Takie uproszczenie pomaga ograniczyć błędy rachunkowe. Warto też oszacować: jeśli f jest dużo mniejsze od 250 mm, powiększenie musi być wyraźnie większe od 1×.
Ogniskowa wpływa na powiększenie, odległość pracy i pole widzenia. Krótsza ogniskowa zwiększa powiększenie, ale może pogorszyć ergonomię (oko bliżej detalu) i zawęzić pole widzenia. W praktyce liczy się nie tylko wartość M, ale też komfort, oświetlenie, stabilne trzymanie i czystość optyki.
Opanuj: definicję ogniskowej, punkt dobrego widzenia 25 cm oraz wzór M = 250 mm / f. Ćwicz przeliczanie mm↔cm i zadania odwrotne (wyznaczanie f z M). Na egzaminie zapisuj jednostki przy każdej liczbie – to najszybsza metoda unikania typowych pomyłek.
info

Około 62% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Powiększenie lupy (powiększenie kątowe) w typowej konwencji liczy się ze wzoru M = 250 mm / f, gdzie 250 mm to umowny punkt dobrego widzenia (25 cm)."

Źródła:

  • Eugene Hecht, "Optics" (wydanie anglojęzyczne), rozdział o przyrządach optycznych (magnifying glass) – wzór na powiększenie kątowe lupy
  • Francis A. Jenkins, Harvey E. White, "Fundamentals of Optics", część dotycząca prostych przyrządów optycznych – lupa i powiększenie kątowe

Materiały:

  • Podręcznik z optyki geometrycznej (rozdział: soczewki cienkie i przyrządy optyczne)
  • Notatki/ściąga ze wzorami: lupa, mikroskop, luneta (powiększenia kątowe)
  • Zadania rachunkowe z przeliczaniem ogniskowej na powiększenie i odwrotnie

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego