Una lupa es simplemente una lente convexa destinada a colocarse sobre un objeto para verlo ampliado. Es una forma de microscopio muy simple, y su invención permitió que ocurrieran muchos avances posteriores en óptica. La lupa se ve más notablemente en la ficción de misterio y se asocia icónicamente con el personaje de ficción Sherlock Holmes, quien usó una para estudiar la escena de un crimen con el fin de localizar pistas.
La primera lupa registrada fue creada por el maestro científico Alhazen en 1021. Publicó un trabajo completo, The Book of Optics, que estableció muchos principios de la óptica y muchos dispositivos interesantes. Uno de ellos se describió como «un dispositivo de aumento, una lente convexa que forma una imagen ampliada». Esta invención básica inspiró a muchos otros, incluido el microscopio, que ayudó a revolucionar los campos de la biología y la química.
La ampliación de un vaso está determinada por la potencia óptica de la lente y la distancia que se mantiene desde el objeto que se está viendo y desde el ojo. Una típica se etiquetaría como una lupa de 2X, lo que implica que el tamaño de los objetos visualizados se duplica, aunque es probable que esto sea mejor de lo que la mayoría de los usuarios promedio lograrían. Por otro lado, alguien con una vista relativamente pobre podría usar una herramienta de este tipo para lograr un aumento relativo aún mayor.
Aunque algunas personas piensan que una lupa está cortando el área que se está mirando, en realidad, el área cubierta por el vidrio es el área que se muestra. Sin embargo, a diferencia de una vista directa, algunas áreas son mucho más grandes de lo que serían a simple vista, mientras que otras son mucho más pequeñas. Cada punto visto debajo de la lente tiene su propia distancia focal ideal, por lo que la mayoría de las personas acercarán y alejarán el vidrio del objeto que se está viendo para encontrar la distancia ideal.
La mejor manera de pensar en cómo funciona una lupa es imaginándola primero en una situación bidimensional. Si una persona imagina algo debajo del vidrio, como una mariquita, entonces puede imaginar dos líneas que surgen de ambos lados del insecto en el aire. Bajo una pieza de vidrio normal, esas líneas simplemente viajarían rectas y nunca se encontrarían, y el espectador vería ambos puntos de la mariquita en relación con donde realmente están. Sin embargo, con una lupa, la luz se dobla de tal manera que las dos líneas invisibles finalmente se encuentran en el aire. Una distancia ideal tiene ese punto justo en el ojo.
Después de que estas dos líneas imaginarias se encuentren, se cruzarán y se cruzarán en la dirección opuesta. Esta es la razón por la que a una distancia extremadamente cercana, un objeto debajo de la lente puede parecer que está al revés. La luz se ha mantenido en movimiento, pero ha cambiado de orientación a medida que se ve.