Numerieke apertuur (N.A.)

Numerieke apertuur of N.A. is een waarde die het oplossend vermogen van een lens aangeeft en wordt gedefinieerd door onderstaande vergelijking.

n: brekingsindex van het waarnemingsmedium [bijv. n(lucht) = 1]
θ: hoek tussen de optische as en het licht aan de buitenzijde van de effectieve diameter van de lens

N.A. = n * sin θ

Alhoewel door N.A. de resolutie van een lens wordt bepaald, speelt diffractie ook een rol bij wat kan worden opgelost. Diffractie is een verschijnsel waardoor licht zich als een golf verspreidt. Deze eigenschap verhindert dat zelfs de lens met de hoogste resolutie kan scherpstellen op een enkele puntbron, waardoor het brandpunt meer een schijf wordt. De kleinste lichtschijf die kan worden opgelost, wordt Airy-schijf genoemd, en de straal ervan wordt aan de hand van onderstaande formule uitgedrukt.

λ: golflengte van licht
N.A.: numerieke apertuur
0,61: constant

r = 0,61 * λ/N.A.

De waarde uit deze formule is resolutie. Volgens deze vergelijking wordt de straal van de Airy-schijf kleiner naarmate de numerieke apertuur (N.A.) groter wordt. Daarom zal een lens met een grotere N.A. kleinere kenmerken kunnen oplossen, wat resulteert in een scherper beeld.

INDEX