关于数值孔径的疑问

binfengshuiguoc · 发表于 2022-11-29 14:30

数值孔径（NA）是透镜与被检物体之间介质的折射率（n）和孔径角（2α）半数的正弦之乘积。

用公式表示如下：NA = n * sin α。那么把被检物距离挪近一点，那么数值孔径大小有改变吗？

Leslie · 发表于 2022-11-29 15:04

通光口径在无穷远固定，你在近摄端拍摄，理论上是发生了变化

binfengshuiguoc · 发表于 2022-11-29 15:20

那如果是显微镜系统，移动物镜距离数值孔径不是一直变化了，我看显微镜数值孔径好像是固定的啊

Gavin_1 · 发表于 2022-11-29 15:35

binfengshuiguoc 发表于 2022-11-29 15:20
那如果是显微镜系统，移动物镜距离数值孔径不是一直变化了，我看显微镜数值孔径好像是固定的啊

显微镜观察时，孔径角度是不变的，是通过增大介质的折射率来增大数值孔径

binfengshuiguoc · 发表于 2022-11-29 15:53

Gavin_1 发表于 2022-11-29 15:35
显微镜观察时，孔径角度是不变的，是通过增大介质的折射率来增大数值孔径

α角度不是一直变化的吗？ sin α值不是就会变化了吗

会飞的大树 · 发表于 2022-11-29 16:21

是会发生变化的，对于简单的光学系统可能影响不大，对于复杂的物镜这些光学系统，NA值变化一点就会有很大的影响。

ken · 发表于 2022-11-29 20:55

个人觉得要看你怎么定义这件事
如同NA近似于1/(2f/#)
那不就等效于NA被f/#限制住吗? 那你只有移动物距的情况下，镜片的焦距F跟尺寸D不变，f/#不就没变吗? 所以NA不也等于没变吗?

醉酒DE鱼 · 发表于 2022-11-30 09:03

本帖最后由醉酒DE鱼于 2022-11-30 09:14 编辑

个人理解：这里需要分清楚一个点，数值孔径说的是谁的数值孔径，物体作为光源有数值孔径，透镜也有自己的数值孔径，光源的数值孔径按照公式只与空间折射率和发出光束的圆锥半角有关，移动透镜不会改变光源本身的折射率与发散角，也就是数值孔径，只会导致光源与透镜耦合效率改变。就像光纤常常标注的NA值0.13，是一个常数，表征接收光束的能力。

Theo.Luo · 发表于 2022-11-30 09:17

镜头在设计的时候应该有个物距的吧，你把物体挪近了，孔径角看似增大了，但是并不是所有光线都能通过后面的系统了。在显微镜中，工作距是基本固定的吧

Oeback · 发表于 2022-11-30 10:23

没错，如果你的孔径值在你移动物位置时候是保持不变的前提下，物靠近透镜数值孔径是增大的，这没有问题。通常来说你把孔径光阑设置为第一个表面，它确实如你所说的一样。但问题是，你移动物点后，你还能保持成像清楚吗？当然为了清楚，你可能会移动透镜组里面的透镜，但是这个时候透镜还是你说的“透镜”吗？

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