O lupă este pur și simplu o lentilă convexă menită să fie susținută de un obiect pentru a-l vedea mărit. Este o formă foarte simplă de microscop, iar invenția sa a permis să apară multe descoperiri ulterioare în optică. Lupa este văzută în special în ficțiunea de mister și este asociată iconic cu personajul fictiv Sherlock Holmes, care a folosit una pentru a studia scena crimei pentru a găsi indicii.
Cea mai veche lupă înregistrată a fost creată de maestrul de știință Alhazen în 1021. El a publicat o lucrare cuprinzătoare, Cartea optică, care a expus multe principii ale opticii și multe dispozitive interesante. Unul dintre acestea a fost descris ca „un dispozitiv de mărire, o lentilă convexă care formează o imagine mărită”. Această invenție de bază a continuat să inspire multe altele, inclusiv microscopul, care a ajutat la revoluționarea domeniilor biologiei și chimiei.
Mărirea unui pahar este determinată de puterea optică a lentilei și de distanța pe care o ține de obiectul privit și de ochi. Unul tipic ar fi etichetat ca o lupă de 2X, ceea ce implică faptul că dimensiunea obiectelor vizualizate este dublată, deși este probabil să fie mai bună decât ar realiza majoritatea utilizatorilor obișnuiți. Pe de altă parte, cineva cu o vedere relativ slabă ar putea folosi un astfel de instrument pentru a obține o mărire relativă și mai mare.
Deși unii oameni cred că o lupă taie zona privită, în realitate, zona acoperită de sticlă este zona afișată. Spre deosebire de o vizionare directă, totuși, unele zone sunt mult mai mari decât ar fi cu ochiul liber, în timp ce altele sunt mult mai mici. Fiecare punct vizualizat sub lentilă are propria sa distanță focală ideală, motiv pentru care majoritatea oamenilor vor muta geamul mai aproape și mai departe de obiectul privit pentru a găsi distanța ideală.
Cel mai bun mod de a te gândi la modul în care funcționează o lupă este să o imaginezi mai întâi într-o situație bidimensională. Dacă o persoană își imaginează ceva sub pahar, cum ar fi o gărgăriță, atunci își poate imagina două linii care se ridică de fiecare parte a insectei în aer. Sub o bucată normală de sticlă, acele linii ar călători drept și nu se întâlnesc niciodată, iar privitorul ar vedea ambele puncte ale gărgăriței în raport cu locul în care se află de fapt. Cu o lupă, însă, lumina este îndoită astfel încât cele două linii invizibile se întâlnesc în cele din urmă în aer. O distanță ideală are acel punct chiar la ochi.
După ce aceste două linii imaginare se întâlnesc, se vor încrucișa și se vor trece unul pe celălalt în direcția opusă. Acesta este motivul pentru care la o distanță extrem de apropiată, un obiect de sub lentilă poate părea a fi cu susul în jos. Lumina tocmai a continuat să se miște, dar și-a schimbat orientarea pe măsură ce este privită.