NA-zu-f-Zahl-Konverter
Numerische Apertur (NA) und Blendenzahl (F/#) werden häufig zur Beschreibung der Lichtstärke optischer Systeme verwendet. Bei der Spektrometerkonstruktion ist oft eine Umrechnung zwischen NA und Blendenzahl erforderlich, wenn optische Fasern, Linsen und Spektrometereingänge aufeinander abgestimmt werden, um den optischen Durchsatz zu maximieren. Nutzen Sie den nachfolgenden NA-in-Blendenzahl-Rechner für eine schnelle Konvertierung zwischen Numerischer Apertur und Blendenzahl.
Was sind Numerische Apertur und Blendenzahl?
Der NA-in-Blendenzahl-Rechner konvertiert zwischen zwei optischen Parametern, die die Akzeptanzwinkel eines optischen Systems beschreiben. Die Numerische Apertur (NA) wird typischerweise zur Charakterisierung von optischen Fasern verwendet, während die Blendenzahl (F/#) häufiger für Linsen, Kameras und Spektrometer spezifiziert wird.
Obwohl sie unterschiedlich ausgedrückt werden, beschreiben Numerische Apertur und Blendenzahl dieselbe fundamentale optische Eigenschaft. Ein größerer Akzeptanzwinkel führt zu einer höheren Numerischen Apertur und einer niedrigeren Blendenzahl, wodurch das optische System Licht über einen größeren Winkelbereich erfassen kann.
Erfahren Sie in unserem ausführlichen Whitepaper „Understanding throughput in spectrometers“, wie Durchsatz und Empfindlichkeit von Spektrometern mit NA und Blendenzahl zusammenhängen.
NA- und Blendenzahl-Umrechnungsformeln
Die Beziehung zwischen NA und Blendenzahl wird häufig für den Fall angegeben, dass der Öffnungswinkel θ klein ist. Dies entspricht einer kleinen NA oder einer großen Blendenzahl. In diesem Grenzbereich gilt tanθ ≈ sinθ, woraus sich Folgendes ergibt:
| D/2 | = tanθ ≈ sinθ = NA |
| f |
und somit die folgenden Näherungsformeln
| F/# ≈ | 1 | und | NA ≈ | 1 |
| 2NA | 2F/# |
Sogar bei moderater NA und moderaten Blendenzahlen ist der Fehler in den Näherungsformeln sichtbar. Daher verwenden wir für den NA-in-Blendenzahl-Rechner auf dieser Seite die exakten Formeln:
| F/# = 0,5 · √(1/NA² – 1) | und | NA = 1 / √(4(F/#)2 + 1) |
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