Une loupe est simplement une lentille convexe destinée à être tenue devant un objet pour le voir grossi. C’est une forme de microscope très simple, et son invention a permis de nombreuses percées ultérieures en optique. La loupe est particulièrement visible dans les romans policiers et est associée de manière emblématique au personnage fictif Sherlock Holmes, qui en a utilisé une pour étudier la scène d’un crime afin de localiser des indices.
La première loupe enregistrée a été créée par le maître scientifique Alhazen en 1021. Il a publié un ouvrage complet, The Book of Optics, qui expose de nombreux principes d’optique et de nombreux dispositifs intéressants. L’un d’eux a été décrit comme « un appareil grossissant, une lentille convexe formant une image agrandie ». Cette invention fondamentale en a inspiré de nombreuses autres, dont le microscope, qui a contribué à révolutionner les domaines de la biologie et de la chimie.
Le grossissement d’un verre est déterminé par la puissance optique de la lentille et la distance qu’elle est tenue de l’objet observé et de l’œil. Une loupe typique serait étiquetée comme une loupe 2X, ce qui implique que la taille des objets visualisés est doublée, bien que cela soit probablement mieux que la plupart des utilisateurs moyens. D’un autre côté, une personne ayant une vue relativement faible pourrait utiliser un tel outil pour obtenir un grossissement relatif encore plus élevé.
Bien que certaines personnes pensent qu’une loupe coupe la zone observée, en réalité, la zone couverte par le verre est la zone indiquée. Contrairement à une vision directe, cependant, certaines zones sont beaucoup plus grandes qu’elles ne le seraient à l’œil nu, tandis que d’autres sont beaucoup plus petites. Chaque point vu sous l’objectif a sa propre distance focale idéale, c’est pourquoi la plupart des gens rapprochent et éloignent le verre de l’objet vu pour trouver la distance idéale.
La meilleure façon de penser au fonctionnement d’une loupe est de l’imaginer d’abord dans une situation bidimensionnelle. Si une personne imagine quelque chose sous la vitre, comme une coccinelle, elle peut alors imaginer deux lignes montant de chaque côté de l’insecte dans les airs. Sous un morceau de verre normal, ces lignes se déplaceraient tout droit et ne se rencontreraient jamais, et le spectateur verrait les deux points de la coccinelle par rapport à l’endroit où ils se trouvent réellement. Avec une loupe, cependant, la lumière est courbée de telle sorte que les deux lignes invisibles finissent par se rencontrer dans l’air. Une distance idéale a ce point juste à l’œil.
Après que ces deux lignes imaginaires se rencontrent, elles se croiseront et se croiseront dans la direction opposée. C’est pourquoi à une distance extrêmement proche, un objet sous l’objectif peut apparaître à l’envers. La lumière a juste continué à bouger, mais a inversé son orientation lorsqu’elle est vue.