尼康顯微鏡的數值孔徑光錐

顯微鏡物鏡的聚光能力定量表示在計數值孔徑，這是由物鏡拍攝的高度衍射成象光線的數量的量度。數值孔徑值越高，讓越來越多斜光線進入物鏡前透鏡，產生更強烈分辨圖像。

這種互動式教程演示了通過與（數值孔徑）物鏡的角度光圈相應的變化顯微鏡物鏡顯示的數值孔徑光錐的變化。要運行本教程中，使用鼠標來調整位置孔徑角滑塊。由于孔徑角是變化與滑動件，該照明錐體的尺寸和形狀進入物鏡的前透鏡被改變。可調節的數值孔徑范圍為這個教程是從0.13到0.95，以及一個近似物鏡倍率已被分配給每個數值孔徑值。

由物鏡在與孔徑角（光由物鏡收集的圓錐的角度）的直徑的固定倍率的增加形成的圖像的亮度。光線由試樣放出繼續通過空氣（或浸沒介質），該玻璃蓋和物鏡的前透鏡之間。的孔徑角被表示為鏡光軸和由物鏡（見教程圖）捕捉到的*傾斜光線的方向之間的夾角。在數學上，數值孔徑被表示為：

數值孔徑（NA）=n × sin(θ)

其中n是媒體對象中的空間和（玻璃蓋和物鏡的前透鏡之間）的折射率θ是二分之一的孔徑角。n的值介于1.0對空氣和1.52變化為多數在光學顯微鏡利用浸漬油。的孔徑角，取值與物鏡的焦距，是成象光線從試樣放出的物鏡的前透鏡能捕捉當試樣被聚焦的*大角度。作為物鏡焦距的減小，試樣和物鏡的前透鏡的增加的外徑之間的*大角度，使按比例增加的孔徑角。從上面的公式中，很明顯，與兩個角孔徑與所述成像介質的折射率，數值孔徑增加而增加。

理論上，*高的角孔徑與標準顯微鏡物鏡獲得的將是180度，從而產生90度的半角的數值孔徑方程利用的價值。90度的正弦值是1，這表明，數值孔徑是有限的，不僅由孔徑角，而且還通過成像介質的折射率。大多數的顯微物鏡被設計成與空氣操作（其具有1.0的折射率），為玻璃蓋和物鏡的前透鏡之間的成像介質。這就產生了1.00的理論*大數值孔徑，但在實際操作中，對于一個干物鏡*高的數值孔徑為約0.95（孔徑角半角等于大約72度）。