孔径角 一个透镜的孔径角是从焦点朝着透镜望去,孔径所占的角度 a {\displaystyle a\,\!} : 薄透镜的焦距为 f {\displaystyle f\,\!} ,孔径直径为 D {\displaystyle D} ,孔径角为 a {\displaystyle a\,\!} 。 a = 2 arctan ( D 2 f ) {\displaystyle a=2\arctan \left({\frac {D}{2f}}\right)\,\!} ;其中, f {\displaystyle f\,\!} 是焦距, D {\displaystyle D\,\!} 是孔径的直径。 数值孔径 在一个折射率接近 1 的介质里,像在空气里,孔径角大约是透镜的数值孔径 (numerical aperture) 的两倍[1]。 在空气里,数值孔径 N A {\displaystyle \mathrm {NA} \,\!} 是: N A = sin a / 2 = sin arctan ( D 2 f ) {\displaystyle \mathrm {NA} =\sin a/2=\sin \arctan \left({\frac {D}{2f}}\right)\,\!} 。假设小孔径, D < f {\displaystyle D<f\,\!} ,用傍轴近似 (paraxial approximation) ,可以得到 N A ≈ a / 2 {\displaystyle \mathrm {NA} \approx a/2\,\!} 。参阅 焦比参考文献 ^ Albert Abraham Michelson. Studies in Optics. Courier Dover. 1995: 32. ISBN 0486687007.