개구수는 1보다 작을 수 있나요?

조리개 수치가 1보다 작을 수 있나요?

그렇습니다 . 광학 시스템의 NA(개구수)는 실제로 1보다 작을 수 있습니다. 개구수는 시스템이 빛을 받아들이거나 방출할 수 있는 각도 범위를 나타내는 무차원 숫자입니다. 이는 다음과 같이 정의됩니다.

NA = n * 죄(θ)

여기서 n 은 렌즈나 광학 시스템이 작동하는 매체의 굴절률(공기의 경우 n은 일반적으로 1)이고, θ는 렌즈나 광학 시스템에 들어가거나 나올 수 있는 빛의 최대 원뿔의 절반 각도입니다. 체계.

공기 중 광학 시스템(n=1)의 경우 NA의 가능한 최대 값은 1이며, 이는 90°의 반각에 해당합니다. 즉, 시스템은 렌즈 축에 수직인 평면의 모든 방향에서 오는 빛을 캡처할 수 있습니다. 그러나 실제로 대부분의 광학 시스템은 1 미만의 개구수를 갖습니다. 그 이유는 큰 수차 없이 고효율로 극단적인 각도에서 빛을 포착할 수 있는 렌즈를 설계하고 제조하는 것이 어렵기 때문입니다.

또한 광학 시스템이 물이나 유리와 같이 굴절률이 1보다 큰 매질에서 작동하는 경우 NA가 1을 초과할 수 있습니다. 이는 NA 공식의 사인 함수에 굴절률을 효과적으로 '곱'할 수 있기 때문입니다. 더 높은 NA를 허용하는 매체입니다. 그러나 공기나 진공에서 작동할 경우 굴절률은 대략 1이므로 NA는 일반적으로 1보다 작습니다.

요약하면, 개구수가 1보다 작은 것은 많은 광학 시스템, 특히 공기나 유사한 환경에서 작동하도록 설계된 광학 시스템에서 일반적입니다. 이러한 제한은 주로 렌즈 설계의 실질적인 제약과 빛 전파의 고유한 특성으로 인해 발생합니다.