基本原理
顯微物鏡的數值孔徑為A=nsinU,其中n為物方介質的折射率,U為物方半孔徑角。若在空氣中n=1,則A=sinU。
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數值孔徑計的45度斜面用以轉折光路,若把數值孔徑計的光路圖拉直則如圖四所示,狹縫置於被測顯微物鏡的物面位置,經物鏡成像在目鏡的物方焦點上,狹縫前面的十字線經物鏡後成像在顯微鏡像方焦面後不遠的地方,去掉目鏡,人眼位於狹縫的像面附近,便能看到一個明亮的圓,此即被測物鏡的出瞳,出瞳對像面中心的張角為像方孔徑角,入瞳對物面中心的張角為物方孔徑角。
測量使用方法

b. 若被測物鏡是低倍的(NA<0.4),測量過程較簡單,即取下目鏡,換上一個小孔光闌,以便使人眼觀測時,保持在固定位置上。通過小孔光闌便能看到一明亮的圓斑,此即被測物鏡的出瞳。推動數值孔徑計的手柄,使十字線的像出現在亮斑上,並使十字線交點正好與圓的左(或右)側相切,並由指標線按外圈刻度讀數L1,再推動手柄,使十字線交點移動亮斑的另一邊緣上與其相切,再行讀數目字L2 ,兩次讀數的平均值就是被測物鏡的實際數值孔徑。
c. 若被測的是高倍物鏡,因十字線經物鏡所成的像很小而不易看見,為此,需要用輔助物鏡。測量時,首先按步驟a做,然後撥出抽筒,在抽筒上與目鏡相對的一端擰上輔助物鏡(孔徑計附屬檔案),再把抽筒插進鏡筒(注意在撥出或推入抽筒時,不得使被測物鏡的調節位置變動,插上目鏡後,輔助物鏡與目鏡組成一個輔助低倍顯微鏡,將輔助顯微鏡在主鏡筒內移動,直到看清楚在被測物鏡出瞳附近十字線像,然後按照上述方法進行測量。