Sayısal Açıklık Hesaplama

Bir lensin sayısal açıklığını bulun.

Sonuç

1,3120
f/0,38

Nasıl hesaplanır?

Araç NA = n × sin(θ) değerini hesaplar; burada n numune ile lens arasındaki ortamın kırılma indisi (hava için yaklaşık 1,00, su için 1,33, immersiyon yağı için yaklaşık 1,5), θ ise ışık konisinin derece cinsinden yarı açısıdır. Ardından N = 1 / (2 × NA) ile eşdeğer f sayısını f/… biçiminde verir. Açı 0'dan büyük ve en fazla 90° olmalı, n pozitif olmalıdır; aksi halde sonuç çıkmaz. NA birimsizdir ve dört ondalıkla gösterilir. f sayısı dönüşümü standart yaklaşıktır ve girdiğiniz n ne olursa olsun aynı şekilde uygulanır; bu yüzden immersiyon lensleri için fotoğraf lensleriyle yalnızca kaba bir karşılaştırmadır.

Örnek hesaplama

Yağ immersiyonlu bir objektif: n = 1,515, yarı açı θ = 60°. sin(60°) = 0,8660. NA = 1,515 × 0,8660 = 1,3120. Eşdeğer f sayısı 1 ÷ (2 × 1,3120) = 1 ÷ 2,624 = 0,381, yani f/0,38. Karşılaştırma için havadaki (n = 1) kuru bir lens 1,0 NA değerini geçemez; bu değere 90° yarı açıda ulaşılır ve f/0,50 verir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Yarı açı yerine tam koni açısını girmek. 120°'lik koni kabul eden bir lens için buraya 60 yazılmalıdır.
  • Yağ ya da su immersiyonlu objektifte n değerini 1 bırakmak. NA'nın 1'i aşabilmesinin tek nedeni ortamın kırılma indisidir.
  • Havada 1'in üzerinde NA beklemek. n = 1 iken üst sınır 90° yarı açıdaki 1,0'dır.
  • Açıyı radyan girmek. Alan derece cinsindendir.
  • f sayısını bir fotoğraf lensinin değeriyle aynen kıyaslamak. Dönüşüm kaba bir yaklaşıktır ve çoğunlukla havada çalışan lensler için anlamlıdır.

Bu hesaplama hakkında

Bu hesaplayıcı, bir lensin sayısal açıklığını, NA = n·sinθ formülüyle bulur; burada n lensin çalıştığı ortamın (hava, yağ, su) kırılma indisi, θ ise lense giren veya lensten çıkan ışık konisinin yarı açısıdır. NA aynı anda iki şeyi belirler: ayırma gücü (daha yüksek NA, kırınım sınırlı çözünürlük formülüne göre daha ince ayrıntıları çözer) ve ışık toplama kapasitesi; ayrıca fotoğrafçılıkta daha tanıdık olan f sayısıyla yaklaşık N ≈ 1/(2·NA) ilişkisi üzerinden doğrudan bağlantılıdır — daha yüksek bir NA, daha düşük bir f sayısına ve daha sığ bir alan derinliğine karşılık gelir.

Biyoloji ve histoloji laboratuvarlarındaki mikroskopistler, görmek istedikleri ince yapıları çözebilecek objektifleri seçmek için NA değerlerini kullanır; optik ve fiber optik mühendisleri, ışığı istenen açıda verimli şekilde birleştiren lensler ve fiberler tasarlamak için; fotoğrafçılar ise geniş açıklıklı (düşük f sayılı) lenslerin neden daha fazla ışık topladığını ama daha sığ bir alan derinliği ürettiğini anlamak için bu ilişkiyi kullanır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar