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孔徑角
鎖定
- 中文名
- 孔徑角
- 外文名
- aperture angle
- 別 名
- 鏡口角
- 領 域
- 天文學
- 性 質
- 與焦點的距離成反比等
- 相關名詞
- 視場光闌
孔徑角簡介
孔徑角數值孔徑
數值孔徑最大值為1.4,這個數值在理論上和技術上都達到了極限。目前,有用折射率高的溴萘作介質,溴萘的折射率為1.66,所以NA值可大於1.4。
這裏必須指出,為了充分發揮物鏡數值孔徑的作用,在觀察時,聚光鏡的NA值應等於或略大於物鏡的NA值。
數值孔徑與其他技術參數有着密切的關係,它幾乎決定和影響着其他各項技術參數。它與分辨率成正比,與放大率成正比,與焦深成反比,NA值增大,視場寬度與工作距離都會相應地變小。
孔徑角對分辨率的影響
分辨率又稱"鑑別率","解像力"。是衡量顯微鏡性能的又一個重要技術參數。
顯微鏡的分辨率用公式表示為:d=l/NA
式中d為最小分辨距離;l為光線的波長;NA為物鏡的數值孔徑。可見物鏡的分辨率是由物鏡的NA值與照明光源的波長兩個因素決定。NA值越大,照明光線波長越短,則d值越小,分辨率就越高。
要提高分辨率,即減小d值,可採取以下措施
1. 降低波長l值,使用短波長光源。
2.曾大介質h值和提高NA值(NA=hsinu/2)。
3.增大孔徑角。
4.增加明暗反差
孔徑角對工作距離的影響
工作距離也叫物距,即指物鏡前透鏡的表面到被檢物體之間的距離。鏡檢時,被檢物體應處在物鏡的一倍至二倍焦距之間。因此,它與焦距是兩個概念,平時習慣所説的調焦,實際上是調節工作距離。
在物鏡數值孔徑一定的情況下,工作距離短孔徑角則大。
數值孔徑大的高倍物鏡,其工作距離小。
孔徑角在孔徑光闌中
孔徑角定義
孔徑光闌是限制軸上物點成像光束立體角(錐角)的光闌。也就是起到決定能通過光學系統的光能(即像平面照度)作用的光闌。
將此光闌Q1QQ2通過其前面的透鏡成像到物空間去,則其像P1PP2 就決定了光學系統的物方孔徑角(由孔徑光闌決定的光錐角稱為孔徑角U)。這一限制軸上點光束孔徑角的光闌)孔徑光闌被其前面的光組在光學系統物空間所成的像稱為入射光瞳,簡稱入瞳。
與入射光瞳、出射光瞳對應的那個實際起着限制光束作用的光闌Q1QQ2即為孔徑光闌。
孔徑角孔徑角的作用
光束的孔徑角是表徵實際光學系統功能的重要性能參數之一。它不但決定了像面的照度,而且還決定了光學系統分辨能力。
在物面上按其成像光束孔徑角的不同可分為三個區域:
第一個區域是以B1A為半徑的圓形區,其中每個點均以充滿入射光瞳的全部光束成像。此區域之邊緣點B1由入射光瞳下邊緣P2和入射窗下邊緣點M2的連線所確定。
第二個區域是以B1B2繞光軸旋轉一週所形成的環形區域,在此區域內,每一點已不能用充滿入瞳的光束成像,在含軸面內看光束,由B1點到B2點,其能通過入射光瞳的光束,由100%到50%漸變,這就是軸外點的漸暈現象。 此區域的邊緣點B2由入射光瞳中心P和入射窗下邊緣M2的連線確定
第三個區域是以B2B3繞光軸旋轉一週所形成的環形區域,在此區域內各點的光束漸暈更為嚴重,由B2點到B3點,其漸暈係數由50%降低到0。B3點是可見視場最邊緣點,它由入射光瞳上邊緣點P1和入射窗下邊緣點M2的連線所決定。
- 參考資料
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- 1. 吳振森 , 竇玉紅 - 《應用光學》 - 2004
- 2. 折射率解釋 .查字典[引用日期2022-11-19]
- 3. 叢玉隆等主編.質量管理體系與應用[M].天津:天津科學技術出版社,2002.10:248.
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