專技高考-醫事檢驗師醫學分子檢驗學與臨床鏡檢學(包括寄生蟲學)111 年第 1 題單選題
物鏡的孔徑值(numerical aperture;NA)計算公式為NA=n×sinθ,n=介質折射係數;θ=光線進入物鏡光錐角度的一半;sin90° =1,當介質為空氣時,則孔徑值最有可能是下列何者?
A正確答案
空氣的折射係數 n=1,因 sinθ 必小於 1,故 NA 必小於 1,只有 0.65 符合。
為什麼答案是 A
空氣 n=1,θ 不可能達 90°(光錐角度有限),sinθ<1,所以 NA<1。0.65 是乾式物鏡(如 40×)的典型孔徑值,完全合理。
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完整詳解
Pro · 無限重點 空氣的折射係數 n=1,因 sinθ 必小於 1,故 NA 必小於 1,只有 0.65 符合。
空氣 n=1,NA=1×sinθ<1。選項中唯一小於 1 的就是 0.65。
逐選項分析
A✓ 正確
空氣 n=1,θ 不可能達 90°(光錐角度有限),sinθ<1,所以 NA<1。0.65 是乾式物鏡(如 40×)的典型孔徑值,完全合理。
B✕ 陷阱
NA=1 須 sinθ=1(θ=90°),實務上光線不可能水平進入物鏡,故空氣介質 NA 達不到 1,此為理論上限的陷阱。
C✕
NA=1.25 必須 n>1,需使用油浸(香柏油 n≈1.515)才能達到,屬油鏡(100×)範圍,與空氣介質不符。
D✕
NA=1.44 為高階油浸物鏡數值,須折射係數高的浸潤介質,空氣 n=1 絕對無法達到。
物鏡介質與孔徑值對照
| 介質 | 折射係數 n | 可達 NA 範圍 | 典型物鏡 |
|---|
| 空氣(乾鏡) | 1.0 | < 1.0 | 10×、40× |
| 水浸 | ≈1.33 | 可達 1.2 | 水浸物鏡 |
| 油浸(香柏油) | ≈1.515 | 可達 1.4 以上 | 100× 油鏡 |
考生易誤選 1.0,因為 sin90°=1。但 90° 代表光線水平進入物鏡,物理上不可能達到,所以空氣介質 NA 永遠小於 1。記住:NA=1 是理論極限而非實際可達值。
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