Numerisk bländare (NA) är en viktig parameter i optik som påverkar linsernas och mikroskopens lösa kraft. Det bestämmer förmågan hos en lins att samla ljus och lösa fina detaljer i en bild. Förstå hur man beräknar NA och dess effekt på optisk upplösning är avgörande för att utforma och använda optiska system effektivt.

Vad är numerisk bländare?

Numerisk bländare är ett dimensionslöst nummer som kännetecknar det intervall av vinklar över vilket ett system kan samla ljus. Det definieras som produkten av det refraktiva indexet av mediet och sinen av halvvinkeln av den maximala ljuskonen fångad av linsen.

Beräkning av numerisk bländare

Formeln för beräkning av NA är:

] NA = n × sin(θ)]

Där ][[] är det refraktiva indexet av mediet mellan linsen och objektet, och ]]]]]] rodnad]] är halvvinkeln av ljuskonen som går in i linsen. Till exempel i luften (n ≈ 1,0), om den maximala vinkeln θ är 30°, då NA = 1,0 × sin(30°) = 0,5.

Påverkan på optisk resolution

Högre NA-värden gör det möjligt för linser att samla mer ljus och lösa finare detaljer. Lösningsgränsen för ett optiskt system kan approximeras av Rayleigh-kriteriet:

Resolution ≈ 0,61 λ/NA[]

Där ]] är den våglängd av ljus som används. Öka NA minskar det minsta upplösbara avståndet, vilket förbättrar systemets förmåga att skilja mellan nära föremål.

Sammanfattning

  • Numerisk bländare mäter lättsamlande förmåga.
  • Beräknad som NA = n × sin(θ).
  • Högre NA förbättrar upplösning och bild klarhet.
  • Resolutionen beror omvänt på NA.