數(shù)值孔徑計

a. 把數(shù)值孔徑計放在顯微鏡的載物臺上，刻度分劃線向上，利用調(diào)焦手輪上下移動鏡筒對準鍍鋁面上狹縫進行調(diào)焦，移動孔徑計使狹縫大致落在視場中央。

b. 若被測物鏡是低倍的(NA<0.4)，測量過程較簡單，即取下目鏡，換上一個小孔光闌，以便使人眼觀測時，保持在固定位置上。通過小孔光闌便能看到一明亮的圓斑，此即被測物鏡的出瞳。推動數(shù)值孔徑計的手柄，使十字線的像出現(xiàn)于亮斑上，并使十字線交點正好與圓的左（或右）側相切，并由指標線按外圈刻度讀數(shù)L1，再推動手柄，使十字線交點移動亮斑的另一邊緣上與其相切，再行讀數(shù)目字L2 ,兩次讀數(shù)的平均值就是被測物鏡的實際數(shù)值孔徑。

c. 若被測的是高倍物鏡，因十字線經(jīng)物鏡所成的像很小而不易看見，為此，需要用輔助物鏡。測量時，首先按步驟a做，然后撥出抽筒，在抽筒上與目鏡相對的一端擰上輔助物鏡（孔徑計附件），再把抽筒插進鏡筒（注意在撥出或推入抽筒時，不得使被測物鏡的調(diào)節(jié)位置變動，插上目鏡后，輔助物鏡與目鏡組成一個輔助低倍顯微鏡，將輔助顯微鏡在主鏡筒內(nèi)移動，直到看清楚在被測物鏡出瞳附近十字線像，然后按照上述方法進行測量。

數(shù)值孔徑計，又稱阿貝數(shù)值孔徑計，是直接測定顯微鏡的孔徑角或數(shù)值孔徑的儀器。結構如圖所示，其主要元件是一塊不太厚的玻璃半圓柱體，沿直徑方向的側面是與上表面成45度角的斜面，從側面入射的光線在斜面上全反射，上表面上有兩組刻度沿圓周排列。其外圈刻度為數(shù)值孔徑（即角度的正弦值），內(nèi)圈刻度為角度值，以度為單位。半圓柱體上表面的圓心附近φ8mm范圍內(nèi)鍍鋁，鋁面上有透光狹縫，底座上裝有一金屬框，它可繞圓柱軸線轉動，金屬框的側面裝有一片乳白玻璃，上面刻有十字線，可以通過狹縫看到十字線的反射像。推動手柄，金屬框便帶著十字線一起圍繞孔徑計的圓柱面移動，金屬框的上表面裝有一塊刻有指標線的玻璃，指標線在隨著十字線一起運動時通過兩組刻度值，所以兩組刻度都能反映十字線的位置。

數(shù)值孔徑計的45度斜面用以轉折光路，若把數(shù)值孔徑計的光路圖拉直則如圖四所示，狹縫置于被測顯微物鏡的物面位置，經(jīng)物鏡成像在目鏡的物方焦點上，狹縫前面的十字線經(jīng)物鏡后成像在顯微鏡像方焦面后不遠的地方，去掉目鏡，人眼位于狹縫的像面附近，便能看到一個明亮的圓，此即被測物鏡的出瞳，出瞳對像面中心的張角為像方孔徑角，入瞳對物面中心的張角為物方孔徑角。

數(shù)值孔徑簡寫N_A，數(shù)值孔徑是物鏡和聚光鏡的主要技術參數(shù)，是判斷兩者（尤其對物鏡而言）性能高低的重要標志。其數(shù)值的大小，分別標科在物鏡和聚光鏡的外殼上。

數(shù)值孔徑（N_A）是物鏡前透鏡與被檢物體之間介質(zhì)的折射率（h）和孔徑角（u）半數(shù)的正玄之乘積。用公式表示如下：NA=n·sina/2

顯微鏡觀察時，若想增大N_A值，孔徑角是無法增大的，唯一的辦法是增大介質(zhì)的折射率h值?；谶@一原理，就產(chǎn)生了水浸系物鏡和油浸物鏡，因介質(zhì)的折射率h值大于一，N_A值就能大于一。

數(shù)值孔徑最大值為1.4，這個數(shù)值在理論上和技術上都達到了極限。目前，有用折射率高的溴萘作介質(zhì)，溴萘的折射率為1.66，所以N_A值可大于1.4。

這里必須指出，為了充分發(fā)揮物鏡數(shù)值孔徑的作用，在觀察時，聚光鏡的N_A值應等于或略大于物鏡的N_A值。

數(shù)值孔徑與其他技術參數(shù)有著密切的關系，它幾乎決定和影響著其他各項技術參數(shù)。它與分辨率成正比，與放大率成正比，與焦深成反比，N_A值增大，視場寬度與工作距離都會相應地變小。

衡量光纖集光能力的參數(shù)，是描述光纖光學特性非常有用的參數(shù)。記為NA。

光纖的數(shù)值孔徑是以子午光線（包含在光纖中心軸平面即子午面內(nèi)的光射線）來描述其定義的。嚴格的數(shù)學定義為NA=nsin，式中為在一定點能進入或離開光纖的子午光線的最大錐體的半頂角，n為該點所在介質(zhì)的折射率。一般可按最大理論數(shù)值孔徑計算NA

突變型折射率分布的光纖，其數(shù)值孔徑就是最大理論數(shù)值孔徑。

漸變型折射率分布光纖的纖芯折射率n（r）是徑向坐標的函數(shù)，光線射入光纖端面不同點時，其數(shù)值孔徑亦不同。定義漸變型光纖中子午光線的局部數(shù)值孔徑為

NA(r)=

數(shù)值孔徑是光纖的非常重要參數(shù)之一，它體現(xiàn)了光纖與光源之間的耦合效率。

光源與光纖端面間存在空氣隙，入射到光纖端面的光只有一部分能進入光纖，而進入光纖端面內(nèi)的光也只有部分符合特定條件的光才能在光纖中發(fā)生全內(nèi)反射而傳播。由圖可知，只有從空氣隙到光纖端面以入射角小于 q0入射的光線才能傳播。q0 實際上是個空間角，也就是說如果光從一個限制在2q0 的錐形區(qū)域中入射到光纖端面上，則光可被光纖捕捉。