Diskussion:Numerische Apertur

Formel

"Für ein Mikroskop gilt jedoch die Formel:"

Was bedeutet in diesem Satz "jedoch"? Wo ist der gegensatz? Warum hier eine andere Formel? Begründung? (nicht signierter Beitrag von 128.178.178.60 (Diskussion) 13:33, 31. Mai 2005 (CEST))

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einmal heisst der éffnungswinkel phi, dann aber wieder alpha (in der Formel-Legnde) --> es muss ein Fehler vorliegen!!!! (Formel hier einfügen) (nicht signierter Beitrag von 130.92.9.55 (Diskussion) 14:15, 4. Jul. 2005 (CEST))

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Bist Du Sicher, dass die nA ein Maß für die Lichtstärke ist, ist sie nicht eigentlich ein Maß für das Auflösungsvermögen? (nicht signierter Beitrag von 85.72.161.170 (Diskussion) 01:43, 7. Sep. 2005 (CEST))

Öffnungswinkel

Der zugrundegelegte Winkel für die Berechnung der numerischen Apertur wird als Kegelöffnungswinkel bezeichnet (verw. Formelzeichen: phi).

Als Öffnungswinkel des Objektives erachte ich den "Sichtbereich" des optischen Systems [Akzeptanzwinkel] (verw. Formalzeichen: alpha).

Dieser kann im Normalfall nicht größer als 180° werden.

Was ist der Kegelöffnungswinkel und warum ist er halb so gross wie der Akzeptanzwinkel ?

(nicht signierter Beitrag von 194.138.39.53 (Diskussion) 11:18, 24. Feb. 2006 (CET))

Ich denke der objektseitige Öffnungswinkel sollte nun unmissverständlich sein. Mschcsc 09:56, 31. Mai 2007 (CEST)

Nahfeld/Fernfeld

Der Satz ueber Nahfeld und Fernfeld ist passt meiner meinung Nach nicht in den Textfluss (vorher kam weder das Wort Mikroskop noch Nahfeld oder Fernfeld vor) und ist zweitens sehr speziell. Mir scheint, hier wurde ein persoenliches Aha-Erlebnis verarbeitet. Da es aber ziemlich aus dem Zusammenhang gerissen ist, macht es den Artikel leider schlechter, und sollte meiner Ansicht nach wieder geloescht werden. --jfieres (falsch signierter Beitrag von Jfieres (Diskussion | Beiträge) 16:17, 24. Nov. 2006 (CET))

Anm.: Die Tatsache, dass von der Linse das Fernfeld aufgenommen wird und nicht das Nahfeld hängt auch in KEINER Weise mit der geometrischen Größe des betrachteten Objekts zusammen, sondern NUR mit der Wellenlänge des verwendeten Lichtes! Der Satz ist schlicht weg irreführend und sollte entfernt werden. --ein freund (nicht signierter Beitrag von 134.106.236.47 (Diskussion | Beiträge) 11:28, 4. Dez. 2009 (CET))

Ich schließe mich der Kritik und der Forderung nach Löschung dieses Satzes an, zumal der Zusammenhang der Aussage mit der numerischen Apertur nicht erkennbar ist. --Anjolo (Diskussion) 15:25, 29. Apr. 2015 (CEST)

Fehler im Text

Zitat:"Befindet sich ein Medium mit einer von 1 verschiedenen Brechzahl zwischen Linse und Objekt, geht die Brechzahl als Faktor ein und ihr Wert begrenzt die maximal mögliche AN" NEIN! Da wird nichts begrenzt. Man verwendet zB Öl mit n>1 zwischen Objekt und Linse, um gerade die NA zu erhöhen und bei hohen Vergrößerungen genügend Licht durchs Objektiv zu bekommen. Die Formel steht ja richtig da, warum falsche Interpretation? (nicht signierter Beitrag von 193.171.240.232 (Diskussion) 12:18, 19. Jan. 2007 (CET))

Frontlinse

Oft wird angeben, wie auch in diesem Text, dass aus bautechnischen Gründen die Fassung der ersten Linse limitierend wirkt. Dies ist zumindest für (unendlich) Mikroskop-Objektive falsch, die mathematisch korrekte Form wird annähernd gut umgesetzt, die Frontlinse ist ausreichend groß! (nicht signierter Beitrag von Mufruss (Diskussion | Beiträge) 11:50, 7. Dez. 2007 (CET))

Numerische Apertur beim Lichtwellenleiter

Der wichtige und allgegenwärtige Lichtwellenleiter fehlt hier. Bei dem Beispiel kann man super einfach mit einem Bild die Numerische Apertur herleiten. Das sind nur 2-3 Schritte, angefangen mit der Bedingung der Totalreflexion zwischen Kern und Mantel des Lichtwellenleiters (LWL). Falls das im Artikel zum LWL schon ausführlich gemacht worden ist (inzwischen), so sollte das wenigstens hier verlinkt werden! Gruß, H. (nicht signierter Beitrag von 85.182.1.209 (Diskussion) 21:17, 8. Dez. 2007 (CET))

Berechnung von d_min mittels der Gleichung nach Abbe

Die angegebene Gleichung (=0,61*lambda/NA) wurde nicht von Abbe, sondern von v. Helmholtz gefunden. Abbe fand auch eine Gleichung diesbezüglich, jedoch aufgrund anderer Prinzipien. Er kam auf d_min=lambda/NA,also ohne die 0,61. Siehe http://www.physik.tu-dresden.de/praktikum/gpp/Anleitungen2/MI.pdf Grüße, J. (nicht signierter Beitrag von Jockon (Diskussion | Beiträge) 11:58, 8. Mär. 2008 (CET))

Auflösung

Wenn man den Faktor 0.61 weglässt, sollte es meiner Meinung nach aber 2xNA im Nenner heißen. S.a. hier: http://www.microscopy.fsu.edu/primer/anatomy/numaperture.html Grüße, Volker (nicht signierter Beitrag von Volker.H (Diskussion | Beiträge) 12:05, 30. Jun. 2008 (CEST))

Edit: Hab die Formel jetzt entsprechend geändert, nachdem ich noch einige weitere Quellen gefunden habe (u.a. auch den verlinkten Wiki-Artikel zu Abbe). (nicht signierter Beitrag von Volker.H (Diskussion | Beiträge) 18:25, 4. Jul. 2008 (CEST))

Dann sollte man aber vielleicht irgendwo bemerken, dass die "genauere" Helmholtz-Formel $\Delta x=0.61\cdot {\frac {\lambda }{NA}}$ lautet. Oder diese verlinken...? LG, Christian (nicht signierter Beitrag von 137.226.147.186 (Diskussion | Beiträge) 13:14, 13. Feb. 2010 (CET))

1.) Habe mich eben auch über die fehlende "2" im Nenner der Faustformel gewundert. Das hat wohl einfach jemand schnell zurückgeändert?// 2.) Kann man zu der Faustformel und seinen Freunden eventuell auch einen akzeptablen Link setzen, wie der oben von Volker.H vorgeschlagen?// 3.) Vor allem die erste Ausführung fällt vom Himmel. Woher kommen die 1.22 im Zähler und die 2 im Nenner?// PS: Das ist auch ein schöner Link, da kann sogar die NA von Hand variert und man sieht die Auswirkungen direkt im "Mikroskopbild" http://www.microscopyu.com/tutorials/java/imageformation/airyna/.

Gruß, jaybee (nicht signierter Beitrag von 91.19.193.253 (Diskussion) 15:12, 25. Nov. 2014 (CET))

Bilder...

...hierher verschoben. Sie sehen etwas lieblos aus und müssten ggf. gerichtet werden. Berklas 00:32, 22. Nov. 2008 (CET)

• 
  Blick durch das Mikroskop bei blauem Licht - Linien werden bis 0,4 Mikrometer aufgelöst
• 
  Bei rotem Licht werden die Linien nur bis 0,5 Mikrometer aufgelöst

Blende wo?

"Mathematisch richtig wird der Öffnungswinkel durch eine Blende in der hinteren Brennebene des Objektivs bestimmt." – sicher nicht. Hauptebene würde ich glauben. Gruß – Rainald62 15:27, 11. Okt. 2009 (CEST)

Einheit der NA?

Ich nehme einmal an es ist Meter. (nicht signierter Beitrag von 93.83.199.22 (Diskussion) 13:18, 23. Mai 2010 (CEST))

Nee, ist dimensionslos. Sowohl der Brechungsindex als auch der Sinus sind ja dimensionslos, dann ist es das Produkt aus beiden auch. - Aber guter Hinweis: Das sollten wir in Klartext reinschreiben. --PeterFrankfurt 00:58, 24. Mai 2010 (CEST)

Link zur Herleitung

Der Link zur Herleitung ist für Normalsterbliche nicht aufrufbar. (nicht signierter Beitrag von 93.220.210.28 (Diskussion) 17:18, 14. Aug. 2012 (CEST))

Tja, da hat sich wohl seit 2006 was geändert. Ich habe den Link entfernt. --Cepheiden (Diskussion) 07:47, 15. Aug. 2012 (CEST)

Etymologie

Da solche Artikel in der Regel nicht von Germanisten gelesen werden, wäre eingangs eine etymologische Klärung der Begriffe hilfreich. Was ist/heißt "Apertur" (z.B.: lat. 'apertus' - geöffnet; zu 'aperire' - öffnen) und warum "numerisch"... und was bedeutet das? Das kennzeichnet gute wissenschaftliche Texte. --46.59.164.192 13:19, 5. Dez. 2012 (CET)

Nein, die Etymologie eine Begriffs mag zwar für einen enzyklopädischen Text über den Begriff ein Qualitätsmerkmal sein, ist es aber sicher nicht für einen guten wissenschaftlichen Text allgemein. Egal, die Wortherkunft von Apertur habe ich nachgetragen, warum diese mit "numerisch" betitelt wird, stand bereits im Text. --Cepheiden (Diskussion) 15:54, 5. Dez. 2012 (CET)

Brennweite

Kann man Brennweite und NA in einander umrechnen? Ich verstehe den Unterschied nicht so recht. Die NA scheint mir eine auf die Linsengröße normierte Brechkraft zu sein!? --Moritzgedig (Diskussion) 17:28, 24. Aug. 2014 (CEST)

Nein, Brennweite und NA sind nicht gleichzusetzen und ohne weitere Werte nicht ineinander umrechenbar. Die Brennweite ist der Abstand der Fokusebene von der Linse/dem Spiegel. Die NA macht dazu keine Aussage, sondern sagt aus, wie gut ein Objekt abgebildet werden kann (vgl. Auflösungsgrenze, die Einleitung ist hier wohl verbesserungsbedürftig). Unter Beachtung des Brechungsindizes macht sie aber Aussagen zum Öffnungswinkel der Linse und somit zur Objektweite. Nimmt man nun an das das Objekt im Fokus ist, kann man eine Verbindung von NA und Brennweite herstellen. Und es ergibt sich eine Abhängigkeit der NA zur "Linsengröße" und der Brennweite, was du wahrscheinlich als "auf die Linsengröße normierte Brechkraft" bezeichnest. --Cepheiden (Diskussion) 16:27, 29. Aug. 2014 (CEST)

M.M.n. nicht gut zugänglich

Man kann das ewig durchlesen, ohne schnell eine Idee davon zu bekommen, was das nun eigentlich ist. Wie so oft wird per mathematischer Formel argumentiert und z.T. willkürlich zwischen Theorie, praktischer Anwendung und technischen Details herumgesprungen und z.T. findet man dann Dinge wie "In der Mikroskopie ist die Größe des Fokus durch Beugung begrenzt und proportional zur Wellenlänge" wo doch die WP "Fokus" folgendermaßen definiert "jener besondere Punkt eines abbildenden optischen Geräts, in dem sich die Strahlen schneiden". Per Definition kann ein Punkt keine Größe haben, d.h. der zuerst zitierte Satz wird einfach unverständlich. Vermutlich ist etwas wie ein "Fleck" gemeint, aber das Wort ist auch nicht toll. Ich finde es frustrierend, wenn WP-Beiträge selbst für Leute kaum verständlich sind, die über Jahrzehnte einschlägiger Erfahrung und Uni-Diplom verfügen. Ja, ich könnte mir den Inhalt erschließen, aber dann bräuchte ich die WP nicht. Kann man das nicht so umstellen, daß schon mit den ersten Sätzen klar wird, was diese Zahl defakto repräsentiert, ich meine so, daß man einen intuitiven Zugang hat ? Frust :-(. JB. --92.195.73.231 21:45, 25. Mär. 2016 (CET)

Der Schlüssel zum Verständnis liegt im Welle-Teilchen-Dualismus. Ein geometrisch perfekt abgebildeter Punkt erscheint im Bild immer als Beugungsscheibchen, siehe auch Beugungsunschärfe. Ich stimme überein, dass dies alles besser und systematischer erklärt werden sollte, komme selber aber im Augenblick nicht dazu... --Bautsch (Diskussion) 10:27, 26. Mär. 2016 (CET)

Danke für Ihre Antwort. Das mit dem Scheibchen ist klar. Es war nur ein Beispiel meinerseits für sprachliche Ungenauigkeiten. Ich verstehe 100%ig, daß es aufwändig ist, diese Texte zu schreiben. Leider kann ich es selbst nicht mehr machen, weil zu viele Leute bei der WP "Spaß" daran zu haben scheinen, fremder Leute Arbeit zu vernichten. Da bin ich dankbar für jeden, der sich das noch antut. Insofern sorry für meine obrige Klage. JB. --92.195.6.149 14:44, 26. Mär. 2016 (CET)

Mir geht es leider ähnlich. Ich habe den Artikel aufgerufen um zu erfahren, was die NA bedeutet und es auch beim wiederholten Durchlesen beim besten Willen nicht verstanden. Inwieweit wird das Vermögen, Licht zu fokussieren durch eine Zahl dargestellt? Ok es gibt eine Formel mit Sinus und Brechungsindex, aber steht der auf der Packung von Mikroskopen? Ist NA=5 viel? Oder hat ein Mikroskop 50000? Oder kann NA negativ sein? Gibt es also NAs nur bei Mikroskopen? Finde ich diese Zahl also auf der Packung, wenn ich ein Mikroskop kaufen möchte? Mir ist schlicht die Verwendung und Einrodnung nicht klar. Was ist die NA? --2003:C9:4F1D:9E35:828:2FFF:E83D:5139 23:54, 7. Nov. 2019 (CET)

Ja, der Artikel ist etwas wirr und das Wesentliche wird nicht gut beschrieben bzw ist nicht gut gegliedert. Zu deinen Fragen. Ich bin mir nicht sicher, aber die NA sollte auf den Objektiven von Mikroskopen angegeben werden. Allgemein ist eine größere NA besser für das Auflösungsvermögen. Der Sinus kann nie größer 1 sein (alpha = 90°, grob: das Objektiv erfasst alles Licht das in seine Richtung gestrahlt wird). Üblicherweise ist der Akzeptanzwinkel aber deutlich geringer, evtl. 50°. Wie im Artikel beschrieben wird die NA für ein normales Mikroskop mit Luft als Medium zwischen Objektiv und Objekt unter 1 liegen. Ich denke gute Mikroskope schaffen >0,67. Gleiches gilt für projizierende System, wie bei Photolithografie in der Halbleitertechnik. Größere NA sind möglich mit Immersionsmedien. Aber bei NA = 1,4 sollte praktisch Schluss sein, da man keine Immersionsmedien mit höheren Brechzahlen hat und wahrscheinlich auch die Brechzahl des Objektivs erhöht werden muss. Negative NAs sind meiner Meinung nur theoretisch denkbar, dazu müsste man ein Metamaterial mit negativen Brechungsindex nutzen (wohl auch die Linse). Aber was würde das bringen? Die NA wäre ja kleiner und die Abbildung (sehr viel) schlechter. --Cepheiden (Diskussion) 01:14, 8. Nov. 2019 (CET)

die NA ist für das auflösungsvermögen Aufl%C3%B6sung_(Mikroskopie) entscheidend , der öffnungswinkel der optik soll die erfassung der nebenmaxima der am objekt gebeugten lichtwellen erlauben . es gilt wohl die fernfeld-bedingung der fresnelbeugung Optischer_Spalt wo noch das maximum 1 ordnung vom objektiv eingefangen werden soll , welche erst die erkennung der struktur (beugungsgitter) erlaubt . https://www.mikroskopie.de/pfad/bildentstehung/sieben.html . die interferenzfigur der beugungsmaxima und -minima ist das aufgelöste strukturabbild . das wird aber im artikel wirklich auch nicht klar . dennoch finde ich die sammlung der menge an informationen im artikel schon gut gut . es gibt optiken mit höherer NA als 1,4 , zb von nikon mit 1,5 , es benötigt aber scheinbar eine konkave frontlinse (ich denke mal nur auflicht).--Konfressor (Diskussion) 11:18, 8. Nov. 2019 (CET)

Bist du sicher, eine NA größer 1 ohne Immersionsmedium? --Cepheiden (Diskussion) 21:03, 8. Nov. 2019 (CET)

wenn es auflicht ist , zb metallfläche , braucht man doch keine glasfläche drüber und auch keine immersionsflüssigkeit um totalreflektion zu überwinden . --Konfressor (Diskussion) 22:02, 8. Nov. 2019 (CET)

auflichtobjektive na 1,5 habe ich nun keine gefunden , ist vielleicht nicht gängig dort so einen aufwand zu treiben , oder liegt es am beleuchtungsgang . jedenfalls gibt es hier https://www.microscope.healthcare.nikon.com/de_EU/selectors/objectives https://www.microscope.healthcare.nikon.com/de_EU/selectors/objective-comparison/-5993 mehrere objektive mit NA 1,49 , deckglas und immersion .--Konfressor (Diskussion) 00:19, 9. Nov. 2019 (CET)

Ja, mit Immersion ist das unstrittig. --Cepheiden (Diskussion) 20:48, 9. Nov. 2019 (CET)

akzeptanzwinkel 70° ?

wieso soll der ungefähre akzeptanzwinkel einer mikroskopoptik 70° betragen ? wenn ich es richtig verstanden habe , kann zwar auch unter 89° noch licht einstrahlen , aber der resultierende gebrochene winkel im glas ist dann nicht größer als der totalreflektionswinkel . nur , bei richtig gewählten immersionsöl (gleich dem brechungsindex von glas) gibt es doch gar keine totalreflektion , dh auch keine begrenzung auf 70° . sind diese 70° denn ein machbarkeitswert für nachgeschalteten brechungsvorgänge in der optik ? oder was ? --Konfressor (Diskussion) 05:39, 19. Mai 2017 (CEST)

Redundanz

Ich habe beim besten Willen nicht verstanden, inwiefern es eine Überschneidung mit den im Redundanz-Baustein angegebenen anderen Artikeln gibt. Dass diese teilweise erwähnt und verlinkt sind, ist doch nicht redundant, sondern ist für weitergehende Recherchen sinnvoll und hilfreich. --Bautsch 09:43, 12. Jun. 2018 (CEST)

@Bautsch: - das kann gut sein. Ich bin mit dem Aufräumen noch nicht durch. In erster Linie habe ich gestern mal Äquivaenzumformungen gemacht, und dafür gesorgt, dass auf allen Seiten die per Redundanzbaustein oder -diskussion miteinander verbunden sind, derselbe Redundanzbaustein mit Link in dieselbe (inaktive) Redundanzdiskussion prangt. Bis gestern gab es nämlich Artikel, die auf Redundanzwartungslisten standen, aber keinen Baustein enthielten, weil der Baustein in einem anderen Artikel den Artikel erwähnte. Inhaltlich habe ich das noch nicht angeschaut. Das kommt als nächstes.--Alturand…D 23:10, 12. Jun. 2018 (CEST)

Es fehlen Beispiele zum Verständnis

Dem Artikel fehlen Beispiele zum Verständnis des Wertes. Die Formeln sagen eigentlich gar nichts, außer Leuten, die wissen um was es sich hierbei handelt. Belichtungsmaschinen von Prozessorherstellern haben beispielsweise eine NA von 0,33 und sollen bald 0,55 bekommen. Was genau bedeutet das? Was heißt Teleskope in Luft haben 1 oder mehr? Niemand weiß es nach dem Lesen dieses Artikels. (PS: Nein, ich weiß es auch nicht wirklich, also "dann Ändere es doch" zieht nicht.) --212.184.199.26 17:00, 7. Okt. 2021 (CEST)

Ist die Einleitung jetzt verständlicher? --Skopien (Diskussion) 15:14, 14. Okt. 2021 (CEST)

Hallo, da die Erklärungen nicht in die Einleitung gehört und sich einiges gedoppelt hat, habe ich mir erlaubt den neuen Text etwas zu sortieren und Doppelungen zu entfernen. Grüße --Cepheiden (Diskussion) 21:10, 14. Okt. 2021 (CEST)

Ja, super. ich hatte mich gestern erst mal darauf konzentriert einen (hoffentlich) allgemeinverständlichen Einstieg zu finden. An die Umstellungen war ich aus Zeitgründen noch nicht ran gegangen. Ich hab Deinen Ansatz jetzt mal noch weiter getrieben und "Vergrößerung der numerischen Apertur" weiter oben mit einsortiert, damit die Beispiele beieinander stehen. Einverstanden so? --Skopien (Diskussion) 09:45, 15. Okt. 2021 (CEST)

PS: Der Abschnitt "Zusammenhang mit dem Auflösungsvermögen" schmeißt Rayleigh-Kriterium und Hellfeld mit zentraler Beleuchtung so durcheinander, dass ich mich frage, ob man den Absatz nicht stark zusammenstreicht. Nicht näher erläuterte Verweise auf Fraunhofer-Beugung dürften für die wenigsten Leser hilfreich sein. Meinungen? --Skopien (Diskussion) 10:04, 15. Okt. 2021 (CEST)

Hallo, ja das hatte ich auch überlegt zussammenzu führen. Den anderen erwähnten Abschnitt zusammensteichen und auf Auflösung (Mikroskopie) verweisen, ist sinnvoll, auch aus Sicht der Redundanzreduzierungen. Außerdem ist dort mehr Platz, um das genau darzustellen. --Cepheiden (Diskussion) 07:28, 16. Okt. 2021 (CEST) P.S. Vielen Dank, das du hier Verbesserungen treibst

Ist erledigt. Schadet aber sicher nichts, wenn es noch mal jemand durch liest... --Skopien (Diskussion) 17:43, 17. Okt. 2021 (CEST)