開口数

レンズの分野の開口数（かいこうすう、numerical aperture, NA）は、レンズの分解能を求めるための指数である。

開口数 NA は、物体から対物レンズに入射する光線の光軸に対する最大角度を θ、物体と対物レンズの間の媒質の屈折率を n （レンズの屈折率ではないので注意）として、次の式で表される。

NA = n sin θ

ジョン・ウィリアム・ストラットの理論によると、光学機器の分解能は、対物レンズの開口数と、見ている光の波長で決まる。波長を λ とすれば、2つの点光源の分解能 δ は

<math> \delta = \frac{0.61 \times \lambda}{NA} </math>

で表される（本来は係数が0.61ではない場合もあるのだが、代表的数値として通常用いる）。分解能は波長に比例し、開口数に反比例する。

焦点深度 d は

<math>d = \frac{\lambda}{NA^2}</math>

である。焦点深度は、波長に比例し、開口数の2乗に反比例する。

関連項目