Johdatus mikroskooppien numeeriseen aukkoon
Numeerinen aukko, lyhennettynä NA, on objektiivin ja kondensaattorilinssin tärkein tekninen parametri. Se on tärkeä symboli arvioitaessa näiden kahden (etenkin objektiivin) suorituskykyä. Numeeriset arvot on merkitty objektiivin ja kondensaattorin koteloihin.
Numeerinen aukko (NA) on objektiivin etulinssin ja tarkastettavan kohteen välisen aineen taitekertoimen (n) ja aukkokulman puolikkaan sinin (u) tulo. Kaava ilmaistaan seuraavasti: NA=nsinu/2
Aukkokulma, joka tunnetaan myös nimellä "linssikulma", on kulma, jonka muodostavat objektiivilinssin optisella akselilla oleva kohdepiste ja objektiivin etulinssin tehollinen halkaisija. Mitä suurempi aukkokulma on, sitä enemmän valoa pääsee objektiiviin. Se on suoraan verrannollinen objektiivin tehokkaaseen halkaisijaan ja kääntäen verrannollinen etäisyyteen tarkennuksesta.
Mikroskoopilla tarkasteltaessa aukkokulmaa ei voi suurentaa, jos haluat suurentaa NA-arvoa. Ainoa tapa on lisätä väliaineen taitekertoimen n arvoa. Tämän periaatteen pohjalta valmistetaan vesiimmersioobjektiivilinssejä ja öljyimmersioobjektiivilinssejä. Koska väliaineen taitekertoimen n-arvo on suurempi kuin 1, NA-arvo voi olla suurempi kuin 1.
Numeerisen aukon maksimiarvo on 1,4, mikä saavuttaa teoreettisen ja teknisen rajan. Tällä hetkellä väliaineena käytetään bromonaftaleenia, jolla on korkea taitekerroin. Bromonaftaleenin taitekerroin on 1,66, joten NA-arvo voi olla suurempi kuin 1,4.
Tässä on huomautettava, että objektiivin numeerisen aukon täyttämiseksi, kondensaattorin NA-arvon tulee olla yhtä suuri tai hieman suurempi kuin objektiivilinssin NA-arvo tarkkailun aikana.
Numeerinen aukko liittyy läheisesti muihin teknisiin parametreihin. Se määrittää ja vaikuttaa lähes kaikkiin muihin teknisiin parametreihin. Se on suoraan verrannollinen resoluutioon, suoraan verrannollinen suurennukseen ja kääntäen verrannollinen tarkennuksen syvyyteen. Kun NA-arvo kasvaa, näkökentän leveys ja työskentelyetäisyys pienenevät vastaavasti.
