Mikroskopların sayısal açıklığına giriş
NA olarak kısaltılan sayısal açıklık, objektif merceğin ve yoğunlaştırıcı merceğin ana teknik parametresidir. İkisinin (özellikle objektif merceğin) performansını değerlendirmek için önemli bir semboldür. Sayısal değerler sırasıyla objektif merceğinin ve yoğunlaştırıcının yuvaları üzerinde işaretlenmiştir.
Sayısal açıklık (NA), objektifin ön merceği ile incelenen nesne arasındaki ortamın kırılma indisinin (n) ve açıklık açısının (u) yarısının sinüsünün ürünüdür. Formül şu şekilde ifade edilir: NA=nsinu/2
"Lens açısı" olarak da bilinen diyafram açısı, objektif merceğinin optik ekseni üzerindeki nesne noktasının ve objektif merceğinin ön merceğinin etkin çapının oluşturduğu açıdır. Açıklık açısı ne kadar büyük olursa, objektif merceğine giren ışık da o kadar büyük olur. Objektif merceğin etkin çapı ile doğru orantılı, odaktan uzaklığı ile ters orantılıdır.
Mikroskop altında gözlem yaparken NA değerini arttırmak isterseniz açıklık açısını arttıramazsınız. Bunun tek yolu ortamın kırılma indisi n değerini arttırmaktır. Bu prensibe dayanarak suya daldırma objektif lensleri ve yağa batırma objektif lensleri üretilmektedir. Ortamın kırılma indisi n değeri 1'den büyük olduğundan NA değeri 1'den büyük olabilir.
Sayısal açıklığın maksimum değeri 1,4 olup teorik ve teknik sınıra ulaşır. Günümüzde ortam olarak yüksek kırılma indisine sahip bromonaftalin kullanılmaktadır. Bromonaftalenin kırılma indisi 1,66 olduğundan NA değeri 1,4'ten büyük olabilir.
Burada şunu belirtmek gerekir ki, objektif merceğin sayısal açıklığına tam anlamıyla yer verebilmek için, yoğunlaştırıcının NA değeri, gözlem sırasında objektif merceğin NA değerine eşit veya biraz daha büyük olmalıdır.
Sayısal açıklık diğer teknik parametrelerle yakından ilişkilidir. Hemen hemen tüm diğer teknik parametreleri belirler ve etkiler. Çözünürlükle doğru orantılı, büyütmeyle doğru orantılı ve odak derinliğiyle ters orantılıdır. NA değeri arttıkça görüş alanı genişliği ve buna bağlı olarak çalışma mesafesi azalacaktır.
