之晓光学 Knowptics

工程速查

空气中近轴条件下的 NA 与 F 数

在空气和近轴条件下换算数值孔径与 F 数。

核验于 2026-07-30

NA ≈ 1 / 2N

算什么

快速比较空气中近轴成像系统的数值孔径和 F 数。

符号和单位

NA
数值孔径;单位:无量纲
N
F 数;单位:无量纲

成立条件

  • 空气介质
  • 近轴小角度
  • 采用工作 F 数时应先明确共轭条件

适用于较小 NA;高 NA 或有限共轭系统应使用 NA = n sin θ 和实际工作 F 数。

例题

空气中的近轴系统 N = 4。

NA 约为 0.125。

常见错误

  • 在高 NA 下仍使用近似式
  • 忽略介质折射率
  • 混淆标称 F 数和工作 F 数