
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
NAの定義は、
NA = n * sinθ
です。(nは光路の屈折率)
いまレンズがあって、その先に焦点があるとします。
レンズを通った光が焦点に結ぶことを考えますと、レンズのどの位置の光も焦点一つに集まります。
ここで、レンズの両端から出た光が焦点に集まるとき、円錐状に光が集まる図を書くことが出来ますよね。
(イメージできます?円錐の頂点が丁度焦点です)
このときの、円錐を横から見た時の頂角が2θになります。
つまり、θは0より大きく、90度よりは小さくないといけません。
従って、NAも普通は0<NA<1の間の数値となります。
簡単には、焦点距離がfで、レンズの半径がrとすると、tanθ=r/fですから、これからθを求めてsinθを求めれば良いわけです。
さて、この数値は色んな目的に使われます。
一つは明るさです。一つの点から出た光は通常四方八方に進みますが、NAが大きいと取り込む角度が大きいので明るくなります。
もう一つは焦点深度です。NAが大きいと焦点から像がずれたときに、大きくぼけます。
最後に、解像度です。これの説明はちょっとやっかいですが、基本的に光は絶えず広がろうとする性質(回折)があると思って下さい。
そのため、もし非常に小さく絞り込もうとすると大きな角度θで絞り込まないと、光の広がろうとする性質がレンズに打ち勝ってしまって、絞り込め無くなります。
これまでの話で大体おわかりと思いますが、NAが小さい方は特別すごいことではありません。NAが大きい方はすごいことです。
用途によってすごさは変わってきますが、顕微鏡だと0.7位は特別ではないでしょう。0.8以上だと高解像度になってきます。
中には1.0とか、1を越える場合もあり、これはすごいことです。
ちなみに、1を越えるためには、光路を屈折率1以上の物質(実際には水溶液)でレンズと被測定対象物を満たしてあげます。
別の用途として、高精度レンズといえば半導体の回路を焼き付けるステッパー用レンズでしょう。これはNA=0.65位が普通、NA=0.7, 0.75だと高解像度、中にはNA=0.8という超高解像度のものもあります。
では。
この回答へのお礼
お礼日時:2001/08/21 18:39
大変分かりやすい解説でした!
ありがとうございます。
図を書けない中で、コトバだけで理解できたので大変感謝しております。
もう少し待ってポイントを発行します。
_
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- Excel(エクセル) エクセル関数の変わった使い方 3 2022/05/13 17:12
- Excel(エクセル) エクセルで文字列と数字が混在する列に書式設定したい。 3 2022/12/19 09:11
- 数学 無理数の数字の組み合わせ。無限の意味について 5 2022/05/28 22:53
- 数学 これって正しいんじゃないの? 「無理数を小数で表現すると、小数点以下に数字が無限に続きますが、それら 5 2022/05/29 23:56
- 文学・小説 横書き小説の数字の表記について 1 2023/01/15 22:05
- 数学 数学 因数分解 高校などで習う因数分解では、 次数の最も低い文字に着目すると、 簡単に解ける場合があ 2 2022/08/02 22:55
- その他(学校・勉強) はじめまして。 50代職無し。数学の勉強について。 一昨年、20年寄り添った夫が他界し今はひとりです 8 2022/08/05 11:26
- PHP if(preg_match("/[^0-9]/",$gu_d)){意味を教えてください。 1 2022/05/06 05:37
- 物理学 焦点距離40cmの凸レンズから距離60cm離れた場所に、光軸に対して垂直な高さ10cmの棒が立ってい 2 2022/10/16 21:13
- その他(プログラミング・Web制作) COBOL数値転記をCOPY句内での仕様 6 2022/06/15 18:48
おすすめ情報
- ・漫画をレンタルでお得に読める!
- ・「それ、メッセージ花火でわざわざ伝えること?」
- ・ゆるやかでぃべーと すべての高校生はアルバイトをするべきだ。
- ・【お題】甲子園での思い出の残し方
- ・【お題】動物のキャッチフレーズ
- ・人生で一番思い出に残ってる靴
- ・これ何て呼びますか Part2
- ・スタッフと宿泊客が全員斜め上を行くホテルのレビュー
- ・あなたが好きな本屋さんを教えてください
- ・かっこよく答えてください!!
- ・一回も披露したことのない豆知識
- ・ショボ短歌会
- ・いちばん失敗した人決定戦
- ・性格悪い人が優勝
- ・最速怪談選手権
- ・限定しりとり
- ・性格いい人が優勝
- ・これ何て呼びますか
- ・チョコミントアイス
- ・単二電池
- ・初めて自分の家と他人の家が違う、と意識した時
- ・「これはヤバかったな」という遅刻エピソード
- ・ゴリラ向け動画サイト「ウホウホ動画」にありがちなこと
- ・泣きながら食べたご飯の思い出
- ・一番好きなみそ汁の具材は?
- ・人生で一番お金がなかったとき
- ・カラオケの鉄板ソング
- ・自分用のお土産
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報