“明察秋毫”放大镜

秃噜豆

初夏时节，或三五小伙伴结群，或跟随着父母，走进大自然，展开一场关于昆虫的大搜索，想必是你们的夏日心头好。昆虫们有些飞舞于空中，有些攀爬于树枝，有些藏匿于泥土，若想抓住并观察这些小精灵的细微身体结构，除了带上捕虫网外，你还需要随身准备一件独特的“武器”——放大镜。

眼睛是你们观察外界的主要器官，它相当于一台像素高达5.7 亿的“超级相机”，能够分辨的最小长度约0.1毫米。0.1 毫米是什么概念呢？相当于一根头发丝的厚度，或者一张平时用于打印的A4 纸张的厚度。

日常生活中的视觉行为，人眼足以应对，但想“明察秋毫”，我们还需要借助其他工具，比如放大镜。

一点自来水，自制简易放大镜

准备材料

纸杯、剪刀、水、橡皮筋、保鲜膜（选择透光性较好的）。你还需要一张纸条，可以在上面写上小字或者画上喜欢的图案。

制作步骤

1.用剪刀在杯身上竖着剪出一个长方形窗口，确保纸条可以从这个窗口放进去，并且上下移动。

2.把保鲜膜拉平整，覆盖在纸杯口上，但不要绷得太紧，用橡皮筋固定住。

3.往保鲜膜上倒水，慢慢由少到多，渐渐加满，覆盖整个保鲜膜。

观察体验

先观察一下纸条上的字或图案的大小，再把纸条从剪好的长方形窗口伸进去，有字的一面朝向杯口，透过杯口的水看向纸条，再次观察。

你发现了吗？透过水，字或图案真的变大了。

当在长方形窗口内上下移动纸条，你还会发现上面的字或图案能变大或缩小，甚至变得不清晰。

其实还有一种更简单的方法，你们可以在不吸水的塑料板上画一个小圆点，然后在上面滴一滴水，也可以直观地看到圆点变大了。

在自制放大镜的过程中，我们看到，保鲜膜在水的重力下，形成了一个透明的半球形。这就是透镜，更具体些叫凸透镜。

透镜可以改变光线的前进方向，凸透镜中间厚，两边薄，光线穿过后会向外散开，再聚焦到人眼中时，看到的物体就被放大了。也就是说，当物体在凸透镜焦点以内时，可以成正立的放大的虚像，这就是放大镜的工作原理。

生活中的凸透镜

我们平时熟悉的照相机镜头、老花镜片、幻灯机镜头等都是凸透镜。由于光的折射，当物体在凸透镜两倍焦距以外，可以成倒立的缩小的实像，这就是照相机的工作原理。

另外，利用物体在凸透镜前焦距与两倍焦距之间时成倒立、放大的实像的原理，制成了幻灯机、投影仪、电影放映机等。

放大镜的前世今生

我国已知最早的放大镜，是出土于东汉广陵王刘荆墓中的金圈嵌水晶放大镜，也是我国目前发掘到的最古老的眼镜，距今已有1800 余年的历史。实际上，更早的时候，人类就发现，某些透明宝石可以放大观测物体的影像。

在国外，放大镜起源于公元11世纪，人们用水晶研磨制成了凸透镜。公元13 世纪时，英国神学家、哲学家格罗斯泰斯特提出影像放大装置的应用，他的学生培根设计并进一步制造出增进视觉观察的眼镜。

乾隆时期，一名西方传教士声称从西洋带了一件放大镜进献，但当乾隆亲自用放大镜观测过后，却说了一句“我思水清喻，置而弗用之！”他认为，自己身为大清皇帝，如果判断事物都还需要借助物品，不就意味着自己无能？放大镜也被弃用。

如果想观测到更微小的物体，就需要使用“显微镜”。它的基本构造由两组凸透镜构成，经过近百年努力，电子显微镜的分辨率可以高达1 埃（0.1 纳米）量级，能够直接观察到单个原子，成为研究物质微观结构不可缺少的利器。

如果想观测得更远，我们需要使用“望远镜”。有一种望远镜由两组凸透镜构成，一个称作“物镜”，一个称作“目镜”，物镜相当于前文中提到的照相机，使被观测物形成一个倒立、缩小的像，目镜相当于放大镜，把物镜形成的像再一次放大。

注意哦，把放大镜放在阳光下，在其下方聚焦点燃物体的行为很危险，容易造成火灾。在乌兹别克斯坦首都塔什干以东的一个山头上，有一座建筑，高大、科幻。其实，它是一个巨大的太阳能烤炉，或者说是世界上最大的“放大镜”，可以在几秒内让聚焦点达到3000 度的极高温。