Wprowadzenie do apertury numerycznej mikroskopów
Apertura numeryczna, w skrócie NA, to główny parametr techniczny obiektywu i soczewki kondensorowej. Jest to ważny symbol pozwalający ocenić działanie obu obiektywów (zwłaszcza obiektywu). Wartości liczbowe zaznaczone są odpowiednio na obudowach obiektywu i kondensora.
Apertura numeryczna (NA) jest iloczynem współczynnika załamania światła (n) ośrodka pomiędzy przednią soczewką obiektywu a kontrolowanym przedmiotem i sinusem połowy kąta apertury (u). Wzór wyraża się następująco: NA=nsinu/2
Kąt rozwarcia, zwany także „kątem obiektywu”, to kąt utworzony przez punkt obiektu na osi optycznej obiektywu i efektywną średnicę przedniej soczewki obiektywu. Im większy kąt przysłony, tym więcej światła wpada do obiektywu. Jest ona wprost proporcjonalna do efektywnej średnicy obiektywu i odwrotnie proporcjonalna do odległości od ogniska.
Podczas obserwacji pod mikroskopem, jeśli chcesz zwiększyć wartość NA, nie można zwiększyć kąta apertury. Jedynym sposobem jest zwiększenie wartości współczynnika załamania światła n ośrodka. W oparciu o tę zasadę produkowane są obiektywy zanurzeniowe w wodzie i obiektywy olejowo-imersyjne. Ponieważ wartość współczynnika załamania światła n ośrodka jest większa niż 1, wartość NA może być większa niż 1.
Maksymalna wartość apertury numerycznej wynosi 1,4, co stanowi granicę teoretyczną i techniczną. Obecnie jako medium stosuje się bromonaftalen o wysokim współczynniku załamania światła. Współczynnik załamania światła bromonaftalenu wynosi 1,66, więc wartość NA może być większa niż 1,4.
Należy tu zaznaczyć, że aby w pełni wykorzystać aperturę numeryczną obiektywu, wartość NA kondensora powinna być równa lub nieco większa od wartości NA obiektywu podczas obserwacji.
Apertura numeryczna jest ściśle powiązana z innymi parametrami technicznymi. Determinuje i wpływa na prawie wszystkie pozostałe parametry techniczne. Jest wprost proporcjonalna do rozdzielczości, wprost proporcjonalna do powiększenia i odwrotnie proporcjonalna do głębi ostrości. Wraz ze wzrostem wartości NA szerokość pola widzenia i odległość robocza odpowiednio się zmniejszą.
