数值孔径(N.A.)
数值孔径或N.A.是一个表示镜头分辨能力的数值,由以下等式定义。
n:观察介质的折射系数 [如n(空气)= 1]
θ:光轴和镜头有效直径内最外部的光形成的角度
N.A. = n * sin θ
镜头的分辨率是由N.A.决定的,但是衍射的作用不可忽视。使光像波浪般分散的现象称为“衍射”。由于衍射的原因,即使分辨率最高的镜头也不能把焦点集中在一点上,导致焦点呈圆盘形状。尺寸最小的可分辨的光斑被称为“艾里斑”。艾里斑的半径用以下公式表示。
λ:光的波长
N.A:数值孔径
0.61:固定数值
r = 0.61 * λ/N.A.
这个公式得出的数值就是“分辨率”。根据这个公式,数值孔径(N.A.)越大,艾里斑的半径越小。因此,镜头的数值孔径(N.A.)越大,可分辨的特征越小,图像就越清晰。