개구수(N.A.)

개구수(N.A.)는 렌즈의 해상력을 나타내는 값이며, 다음과 같은 등식으로 정의됩니다.

n: 물체 주위에 있는 매질의 굴절률(공기인 경우 1)
θ: 광축과 렌즈 유효 직경의 가장 바깥쪽에 있는 빛이 이루는 각도

N.A. = n * sin θ

렌즈의 해상도는 개구수(N.A.)가 결정하지만, 회절 현상 역시 영향을 미칩니다. 회절이란 빛이 파도처럼 바깥쪽으로 퍼지는 현상입니다. 이 회절 현상 때문에 고성능 렌즈를 사용하더라도 상(像)이 한 점으로 모이지 않고 원반 모양으로 퍼집니다.분해 가능한 최소 크기의 광반을 에어리 원반이라고 합니다. 에어리 원반의 반경(파동 폭) r은 다음의 수식으로 나타낼 수 있습니다.

λ: 빛의 파장
N.A.: 개구수
0.61: 정수

r = 0.61 * λ / N.A.

이 수식에 의해 산출된 값을 분해능이라고 합니다. 이 수식에 의하면 개구수(N.A.)가 클수록 에어리 원반의 반경은 작아집니다. 즉, 렌즈의 개구수(N.A.)가 클수록 더 작게 분해할 수 있으므로 상(像)이 더 뚜렷하게 보입니다.

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