Zusammensetzungen und Klassifizierungen metallografischer Mikroskope
Die numerische Apertur, abgekürzt NA, ist der wichtigste technische Parameter von Objektiven und Fokussierlinsen und ein wichtiger Indikator für die Beurteilung der Leistung beider. Die Größe seines Wertes ist auf dem Gehäuse der Objektivlinse bzw. der Kondensorlinse angegeben.
Die numerische Apertur (NA) ist das Produkt aus dem Brechungsindex (h) und dem halben Öffnungswinkel (u) des Mediums zwischen der Frontlinse des Objektivs und dem zu untersuchenden Objekt. Die Formel lautet wie folgt: NA=hsinu/2
Der Öffnungswinkel, auch „Spiegelwinkel“ genannt, ist der Winkel, der zwischen dem Objektpunkt auf der optischen Achse der Objektivlinse und dem effektiven Durchmesser der Frontlinse der Objektivlinse gebildet wird. Je größer der Öffnungswinkel, desto heller ist das Licht, das in die Objektivlinse eintritt. Dies ist proportional zum effektiven Durchmesser der Objektivlinse und umgekehrt proportional zum Abstand vom Brennpunkt.
Wenn Sie bei der Beobachtung unter dem Mikroskop den NA-Wert erhöhen möchten, kann der Öffnungswinkel nicht erhöht werden. Die Lösung besteht darin, den Brechungsindex h des Mediums zu erhöhen. Basierend auf diesem Prinzip wurden Wasserimmersions- und Ölimmersionslinsen entwickelt. Da der Brechungsindex h des Mediums größer als eins ist, kann der NA-Wert größer als eins sein.
Der maximale numerische Aperturwert liegt bei 1,4, was sowohl theoretisch als auch technisch an seiner Grenze angelangt ist. Als Medium wird derzeit Bromnaphthalin mit hohem Brechungsindex verwendet, dessen Brechungsindex 1,66 beträgt, sodass der NA-Wert größer als 1,4 sein kann.
Die numerische Apertur steht in engem Zusammenhang mit anderen technischen Parametern und bestimmt und beeinflusst nahezu andere technische Parameter. Es ist proportional zur Auflösung, proportional zur Vergrößerung und umgekehrt proportional zur Schärfentiefe. Mit steigendem NA-Wert nehmen die Sichtfeldbreite und der Arbeitsabstand entsprechend ab.
