Numerische-Apertur-Rechner

Über diesen Rechner

Dieser Rechner ermittelt die numerische Apertur einer Linse, NA = n·sinθ, wobei n der Brechungsindex des Mediums ist, in dem die Linse arbeitet (Luft, Öl, Wasser), und θ der halbe Öffnungswinkel des Lichtkegels, der in die Linse eintritt oder sie verlässt. Die NA bestimmt zwei Dinge zugleich: das Auflösungsvermögen (eine höhere NA löst feinere Details auf, gemäß der Formel für die beugungsbegrenzte Auflösung) und die Lichtsammelfähigkeit, und sie hängt direkt mit der vertrauteren Blendenzahl aus der Fotografie zusammen, etwa über N ≈ 1/(2·NA) – eine höhere NA entspricht einer niedrigeren Blendenzahl und einer geringeren Schärfentiefe.

Mikroskopiker in biologischen und histologischen Laboren nutzen NA-Angaben, um Objektive auszuwählen, die die benötigten feinen Strukturen auflösen können; Optik- und Glasfaseringenieure nutzen sie, um Linsen und Fasern zu entwerfen, die Licht unter einem geforderten Winkel effizient einkoppeln; und Fotografen nutzen den zugrunde liegenden Zusammenhang, um zu verstehen, warum Objektive mit großer Öffnung (niedriger Blendenzahl) mehr Licht sammeln, aber eine geringere Schärfentiefe erzeugen. Geben Sie den Brechungsindex und den halben Öffnungswinkel ein, um die numerische Apertur und die äquivalente Blendenzahl zu erhalten.