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词条 数值孔径
释义

§ 简介

数值孔径又叫做镜口率,简写为N.A。它是由物体与物镜间媒质的折射率n与物镜孔径角的一半(a2)的正弦值的乘积,其大小由下式决定:N.A=n*sin a/2 数值孔径(numerical aperture)。

它的定义为:n0sinθmax,在显微镜中,n0是物镜周围媒质(空气、油、水等)的折射率。θmax为物镜所能收纳的最大光线锥的半角,即边缘光线和光轴的夹角。数值孔径的范围是从低倍物镜的0.07到高倍物镜(100×)的1.4左右,显微镜的分辨本领和数值孔径成正比。

数值孔径简写NA(蔡司公司的数值孔径简写CF),数值孔径是物镜和聚光镜的主要技术参数,是判断两者(尤其对物镜而言)性能高低(即消位置色差的能力,蔡司公司的数值孔是代表消位置色差和倍率色差的能力),的重要标志。其数值的大小,分别标科在物镜和聚光镜的外壳上。 图示数值孔径

§ 数值孔径极限

显微镜观察时,若想增大NA值,孔径角是无法增大的,唯一的办法是的折射增大介质率η值。基于这一原理,就产生了水浸系物镜和油浸物镜,因介质的折射率η值大于一,NA值就能大于一。

数值孔径最大值为1.4,这个数值在理论上和技术上都达到了极限。目前,有用折射率高的溴萘作介质,溴萘的折射率为1.66,所以NA值可大于1.4。

§ 与其他参数的关系

数值孔径是显微镜物镜的重要参数,决定了物镜的分辨率。与物镜的放大倍数,工作距离,景深有直接关系。

一般来说,它与分辨率成正比,与放大率成正比,焦深与数值孔径的平方成反比,NA值增大,视场宽度与工作距离都会相应地变小。

§ 容易产生的误区

数值孔径与分辨率成正比,但这并不是说在选择物镜的时候一定要选择数值孔径(N.A)最大才是最好,因为物镜还会有很多其他重要参数,比如荧光透过率,工作距离等等,只有根据自己的实验需要,选择最合适的才是最佳方案。不能盲目迷信数值孔径。

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更新时间:2025/2/22 19:23:13