ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับรูรับแสงเชิงตัวเลขของกล้องจุลทรรศน์
รูรับแสงตัวเลข หรือเรียกโดยย่อว่า NA เป็นพารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของเลนส์ใกล้วัตถุและเลนส์คอนเดนเซอร์ ถือเป็นสัญลักษณ์สำคัญในการตัดสินประสิทธิภาพของทั้งสองเลนส์ (โดยเฉพาะเลนส์ใกล้วัตถุ) ค่าตัวเลขจะถูกทำเครื่องหมายไว้บนตัวเรือนของเลนส์ใกล้วัตถุและคอนเดนเซอร์ตามลำดับ
ค่ารูรับแสงเชิงตัวเลข (NA) คือผลคูณของดัชนีการหักเหของแสง (n) ของตัวกลางระหว่างเลนส์หน้าวัตถุกับวัตถุที่กำลังตรวจสอบ และค่าไซน์ของมุมรูรับแสงครึ่งหนึ่ง (u) สูตรแสดงไว้ดังนี้: NA=nsinu/2
มุมรูรับแสงหรือที่เรียกว่า "มุมเลนส์" คือมุมที่เกิดจากจุดวัตถุบนแกนลำแสงของเลนส์ใกล้วัตถุและเส้นผ่านศูนย์กลางที่มีประสิทธิภาพของเลนส์ด้านหน้าของเลนส์ใกล้วัตถุ ยิ่งมุมของรูรับแสงกว้างขึ้น แสงที่เข้าสู่เลนส์ใกล้วัตถุก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เป็นสัดส่วนโดยตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางใช้งานจริงของเลนส์ใกล้วัตถุ และเป็นสัดส่วนผกผันกับระยะห่างจากโฟกัส
เมื่อสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ หากคุณต้องการเพิ่มค่า NA จะไม่สามารถเพิ่มมุมของรูรับแสงได้ วิธีเดียวคือเพิ่มค่าดัชนีการหักเหของแสง n ของตัวกลาง ตามหลักการนี้ เลนส์ใกล้วัตถุแบบแช่น้ำและเลนส์ใกล้วัตถุแบบแช่น้ำมันจึงถูกผลิตขึ้นมา เนื่องจากค่าดัชนีการหักเหของแสง n ของตัวกลางมากกว่า 1 ค่า NA จึงสามารถมากกว่า 1 ได้
ค่าสูงสุดของรูรับแสงตัวเลขคือ 1.4 ซึ่งถึงขีดจำกัดทางทฤษฎีและทางเทคนิค ปัจจุบันใช้โบรโมแนพทาลีนที่มีดัชนีการหักเหของแสงสูงเป็นตัวกลาง ดัชนีการหักเหของโบรโมแนฟทาลีนคือ 1.66 ดังนั้นค่า NA สามารถมากกว่า 1.4 ได้
จะต้องชี้ให้เห็นว่าเพื่อให้การเล่นเต็มรูปแบบกับรูรับแสงตัวเลขของเลนส์ใกล้วัตถุ ค่า NA ของคอนเดนเซอร์ควรเท่ากับหรือมากกว่าค่า NA ของเลนส์ใกล้วัตถุเล็กน้อยเมื่อสังเกต
รูรับแสงเชิงตัวเลขมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับพารามิเตอร์ทางเทคนิคอื่นๆ โดยจะกำหนดและส่งผลต่อพารามิเตอร์ทางเทคนิคอื่นๆ เกือบทั้งหมด เป็นสัดส่วนโดยตรงกับความละเอียด เป็นสัดส่วนโดยตรงกับกำลังขยาย และแปรผกผันกับความลึกของโฟกัส เมื่อค่า NA เพิ่มขึ้น ความกว้างของขอบเขตการมองเห็นและระยะการทำงานจะลดลงตามไปด้วย
