แว่นขยายใช้เลนส์อะไร

เลนส์สำหรับใช้ในแว่นขยาย หรืออุปกรณ์ต่างๆที่ใช้ในการมองวัตถุให้มีภาพที่ขยายใหญ่มากขึ้นนั้น พูดได้เต็มปากเลยว่าทุกอุปกรณ์นั้นใช้แต่เลนส์นูน หรือเลนส์ที่มีความหนานูนตรงจุดตำแหน่งกึ่งกลางของเลนส์เท่านั้น

จากในรูปจะเห็นว่า เลนส์นูนที่ใช้เป็นแว่นขยายนั้น จะมีความหนา ซึ่งความหนานั่นแหละครับ ที่เป็นความลับของการขยายภาพวัตถุได้มากขึ้น ยิ่งมีความหนานูนมากก็จะยิ่งขยายภาพวัตถุได้มากขึ้นเท่านั้น

สำหรับการนำเลนส์มาใช้เป็นแว่นขยายนั้น จะต้องเป็นเลนส์ที่มีความนูนทั้งสองด้าน เพื่อใช้ในการกำหนดระยะชัดของภาพ หรือเราจะเรียกว่า ระยะโฟกัสก็ได้ ให้มีความเหมาะสม ไม่ให้มีระยะชัดของภาพที่มากหรือยาวจนเกินไป  ทำให้สะดวกในการนำเอามาใช้งานได้จริงนั่นเอง

(ระยะโฟกัส – ระยะระหว่างวัตถุกับเลนส์ ที่ทำให้เกิดภาพที่ชัดเจน ซึ่งจะมีความสัมพันธ์กับระยะระหว่างเลนส์กับ Retina ที่เป็นตัวรับภาพที่อยู่ในดวงตาของเรา )

หลักการทำงานของเลนส์แว่นขยาย

ในสมัยเด็กๆเราเคยได้เรียนเรื่องแสงกันมาบ้างแล้ว จะเห็นได้ว่าแสงมีความสำคัญมาก เพราะเป็นตัวที่ทำให้เราสามารถมองเห็นวัตถุต่างๆได้อย่างชัดเจน ถ้าหากไม่มีแสง(จากดวงอาทิตย์หรือแแสงจากหลอดไฟ) เราจะมองอะไรแทบไม่เห็นเลย

แสดงว่าแสงเป็นตัวที่ทำให้เรามองเห็นภาพได้ ใช่แล้วครับ แสงคือส่วนที่สำคัญที่เมื่อมันเดินทางมาจนถึงส่วนรับภาพหรือ Retina ของตาเรา เราก็จะเห็นภาพในแบบนั้นนั่นเอง

แต่ถ้าหากแสงนั้นได้เดินทางโดยผ่านการปรุงแต่งจากสิ่งต่างๆที่มันได้กระทบหรือถูกหักเหไปก็จะทำให้ภาพเกิดการเปลี่ยนแปลงไปตามรูปแบบของชนิดที่ทำให้แสงเปลี่ยนแปลงไปนั่นเอง

ตัวอย่างเช่น

แสงเมื่อผ่านกระจกเงา ภาพก็จะเกิดแสงสะท้อน

แสงเมื่อผ่านกระจกที่มีความเว้าความบางลงไป ภาพก็จะเกิดการหักเหให้มีขนาดเล็กลง

แสงเมื่อผ่านกระจกที่มีความนูนหนา ภาพก็จะเกิดการหักเหให้มีขนาดใหญ่ขึ้น  (เราจะมาเน้นตรงหัวข้อนี้กัน) ซึ่งก็คือ แว่นขยายใช้เลนส์นูน เป็นหลักการในการใช้งาน

เราลองมานึกภาพการใช้งานแว่นขยายกันก่อนนะครับ ว่าวัตถุส่วนใหญ่จถูก Fix อยู่กับที่อยู่แล้ว ส่วนตาของเราที่เป็นส่วนที่ไว้รับภาพก็แทบไม่อยากจะขยับไปมาอยู่แล้ว เพราะความเป็นจริงเราคงไม่มานั่งขยับตัวเราให้เข้าๆออกๆกันในขณะใช้งานแว่นขยาย แล้วคราวนี้จะเหลืออะไรล่ะครับที่จะสามารถขยับได้ มันก็เหลือแค่เลนส์นูนที่อยู่ตรงกลางเท่านั้นแล้วหละครับ

คราวนี้เรามาลองดูที่ภาพด้านบนกัน แล้วลองนึกภาพว่าถ้าหากขยับเลนส์นูนไปทางด้านซ้าย และด้านขวากัน โดยพยายามดูเส้นที่เป็นการหักเหแสงตามไปด้วย

จะเห็นได้ว่า ยิ่งเลนส์นูนอยู่ใกล้ตาเรามากเท่าไร ภาพของวัตถุก็จะมีขนาดใหญ่ตามไปด้วย แต่คราวนี้ก็จะถามกลับว่า แล้วทำไมไม่เอาเลนส์ให้อยู่ใกล้ๆตาไปเลยหละจะได้ทำให้ภาพมีการขยายใหญ่มากขึ้นไปอีก ผมอยากให้คุณลองเอาวัตถุอะไรก็ได้ ค่อยๆขยับเข้ามาใกล้ตาไปเรื่อยๆ แล้วรู้สึกยังไงบ้างครับ (ลองทำดูนะครับ เอาตัวอย่างง่ายๆ ลองมองดูตัวอักษรในโทรศัพท์ แล้วค่อยๆขยับเข้ามาที่ตาเราไปเรื่อยๆ) รู้สึกไม่สบายตาและปวดตาใช่ไหมครับ

แน่นอนครับ สิ่งที่เกิดขึ้นคือ กล้ามเนื้อตาที่เป็นส่วนรับภาพ Retina ของเราทำงานจนเกินขีดความสามารถของมันไปแล้วนั่นเอง และที่สำคัญคือ ภาพมันจะมีระยะชัดหรือระยะโฟกัสของมันนั่นเอง ถ้าหากระยะโฟกัสหลุดออกไป ภาพที่ได้ ไม่มีความชัดเจน มีความเบลอ

ดังนั้นระยะระหว่างวัตถุกับเลนส์ และ ระยะระหว่างเลนส์กับสายตาของเรา จะต้องมีความสัมพันธ์ที่เหมาะสมมีความพอดีกัน ที่ทำให้เวลาเรามองไปที่วัตถุผ่านเลนส์ แล้วภาพมีการขยายใหญ่ขึ้นและมีความสบายตาที่สุด นั่นก็คือระยะชัดของภาพหรือที่เราเรียกว่า ระยะโฟกัส นั่นเอง