Εισαγωγή στο αριθμητικό άνοιγμα των μικροσκοπίων
Το αριθμητικό διάφραγμα, που συντομεύεται ως NA, είναι η κύρια τεχνική παράμετρος του αντικειμενικού φακού και του συμπυκνωτή. Είναι ένα σημαντικό σύμβολο για να κρίνουμε την απόδοση των δύο (ειδικά του αντικειμενικού φακού). Οι αριθμητικές τιμές σημειώνονται στα περιβλήματα του αντικειμενικού φακού και του συμπυκνωτή αντίστοιχα.
Το αριθμητικό διάφραγμα (NA) είναι το γινόμενο του δείκτη διάθλασης (n) του μέσου μεταξύ του αντικειμενικού μπροστινού φακού και του αντικειμένου που επιθεωρείται και του ημιτόνου της μισής γωνίας διαφράγματος (u). Ο τύπος εκφράζεται ως εξής: NA=nsinu/2
Η γωνία διαφράγματος, γνωστή και ως "γωνία φακού", είναι η γωνία που σχηματίζεται από το σημείο αντικειμένου στον οπτικό άξονα του αντικειμενικού φακού και η πραγματική διάμετρος του μπροστινού φακού του αντικειμενικού φακού. Όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία διαφράγματος, τόσο μεγαλύτερο είναι το φως που εισέρχεται στον αντικειμενικό φακό. Είναι ευθέως ανάλογο με την πραγματική διάμετρο του αντικειμενικού φακού και αντιστρόφως ανάλογο με την απόσταση από την εστίαση.
Όταν παρατηρείτε με μικροσκόπιο, εάν θέλετε να αυξήσετε την τιμή NA, η γωνία διαφράγματος δεν μπορεί να αυξηθεί. Ο μόνος τρόπος είναι να αυξηθεί η τιμή του δείκτη διάθλασης n του μέσου. Με βάση αυτή την αρχή, παράγονται αντικειμενικοί φακοί εμβάπτισης στο νερό και αντικειμενικοί φακοί εμβάπτισης λαδιού. Δεδομένου ότι η τιμή του δείκτη διάθλασης n του μέσου είναι μεγαλύτερη από 1, η τιμή NA μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 1.
Η μέγιστη τιμή του αριθμητικού διαφράγματος είναι 1,4, η οποία αγγίζει το θεωρητικό και τεχνικό όριο. Επί του παρόντος, το βρωμοναφθαλίνιο με υψηλό δείκτη διάθλασης χρησιμοποιείται ως μέσο. Ο δείκτης διάθλασης του βρωμοναφθαλενίου είναι 1,66, επομένως η τιμή ΝΑ μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 1,4.
Πρέπει να επισημανθεί εδώ ότι για να δοθεί πλήρης απόδοση στο αριθμητικό διάφραγμα του αντικειμενικού φακού, η τιμή ΝΑ του συμπυκνωτή πρέπει να είναι ίση ή ελαφρώς μεγαλύτερη από την τιμή ΝΑ του αντικειμενικού φακού κατά την παρατήρηση.
Το αριθμητικό διάφραγμα σχετίζεται στενά με άλλες τεχνικές παραμέτρους. Καθορίζει και επηρεάζει σχεδόν όλες τις άλλες τεχνικές παραμέτρους. Είναι ευθέως ανάλογο με την ανάλυση, ευθέως ανάλογο με τη μεγέθυνση και αντιστρόφως ανάλογο με το βάθος εστίασης. Καθώς η τιμή NA αυξάνεται, το πλάτος του οπτικού πεδίου και η απόσταση εργασίας θα μειωθούν ανάλογα.
