尼康显微镜的数值孔径光锥

尼康显微镜的数值孔径光锥

显微镜物镜的聚光能力定量表示在计数值孔径，这是由物镜拍摄的高度衍射成象光线的数量的量度。数值孔径值越高，让越来越多斜光线进入物镜前透镜，产生更强烈分辨图像。

这种互动式教程演示了通过与（数值孔径）物镜的角度光圈相应的变化显微镜物镜显示的数值孔径光锥的变化。要运行本教程中，使用鼠标来调整位置孔径角滑块。由于孔径角是变化与滑动件，该照明锥体的尺寸和形状进入物镜的前透镜被改变。可调节的数值孔径范围为这个教程是从0.13到0.95，以及一个近似物镜倍率已被分配给每个数值孔径值。

由物镜在与孔径角（光由物镜收集的圆锥的角度）的直径的固定倍率的增加形成的图像的亮度。光线由试样放出继续通过空气（或浸没介质），该玻璃盖和物镜的前透镜之间。的孔径角被表示为镜光轴和由物镜（见教程图）捕捉到的*倾斜光线的方向之间的夹角。在数学上，数值孔径被表示为：

数值孔径（NA）=n × sin(θ)

其中n是媒体对象中的空间和（玻璃盖和物镜的前透镜之间）的折射率θ是二分之一的孔径角。n的值介于1.0对空气和1.52变化为多数在光学显微镜利用浸渍油。的孔径角，取值与物镜的焦距，是成象光线从试样放出的物镜的前透镜能捕捉当试样被聚焦的*大角度。作为物镜焦距的减小，试样和物镜的前透镜的增加的外径之间的*大角度，使按比例增加的孔径角。从上面的公式中，很明显，与两个角孔径与所述成像介质的折射率，数值孔径增加而增加。

理论上，*高的角孔径与标准显微镜物镜获得的将是180度，从而产生90度的半角的数值孔径方程利用的价值。90度的正弦值是1，这表明，数值孔径是有限的，不仅由孔径角，而且还通过成像介质的折射率。大多数的显微物镜被设计成与空气操作（其具有1.0的折射率），为玻璃盖和物镜的前透镜之间的成像介质。这就产生了1.00的理论*大数值孔径，但在实际操作中，对于一个干物镜*高的数值孔径为约0.95（孔径角半角等于大约72度）。