显微镜的数值孔径代表物镜光范围,提高解析度

显微镜的数值孔径代表物镜收光范围

让我们由何谓绕射极限以及它如何限制了光学显微镜的解析度开始。

首先，我们知道光源通过样本（例如一只草履虫）后在远场上
会产生绕射现象，绕射图形可视为通过样本后的光场分佈做傅立叶转换的结果，且绕射角度
和样本的空间频率有关，

而透镜聚焦成像只是把无限远处的绕射图形移到焦点处。因此，我
们可以说，透镜焦点的光场分佈就是物体空间分佈的傅立叶转换结果。样本上有越细微的变化，相当于空间频率越高，

便会产生越大角度的绕射光线偏折。理论上，若能将所有的高频偏折光全部收集起来成像，
应该可以完整重现样本的面貌。但实际上，物镜就像一个空间上

因此，为了要提高解析度，就必须增加物镜收光范围，才能收集到空间频率的高频项。
通常我们用“数值孔径”(NA, numerical aperture)来代表物镜收光范围