Christian Linkenheld
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Die mikroskopische Abbildung erfolgt durch das optische Zusammenspiel von Objektiv und Okular. Hierfür muss der Mikroskopkonstrukteur bestimmte mechanische Rahmenbedingungen definieren und einhalten. Sehr verbreitet sind die in der DIN 58887 beschriebenen Werte.

 

Mikroskop nach DIN 58887
   

 

Bisweilen trifft man bei zumeist recht betagten Mikroskopen auch auf von der DIN 58887 abweichende Werte (z.B. mechanische Tubuslänge von 170mm oder Objektiv-Abgleichlänge von 37mm). Bei den aktuell verfügbaren Mikroskopen mit "Unendlich-Optk" trifft man wiederum auf keine feste mechanische Tubuslänge mehr.

 

Die Beschriftung eines Objektivs
   

 

In der Biologie und Medizin wird meist mit Präparaten gearbeitet, die mit einem Deckglas bedeckt sind. Dieses Deckglas ist das erste präparatabbildende Element im Strahlengang. Deshalb muss es bei der Berechnung des dann folgenden Objektivs berücksichtigt werden. Hierzu ist es wiederum notwendig, dass das Deckglas über ganz bestimmte Eigenschaften verfügt. Insbesondere muss dessen Dicke einen klar definierten Wert besitzen, der für die meisten Objektive 0.17 mm beträgt.

 

Die Rolle des Deckglases in der mikroskopischen Abbildung
   

 

Wenn Sie bei der obigen Darstellung genau hinschauen, wird Ihnen vermutlich klar, wie die Korrektur eines Objektivs für eine bestimmte Deckglasdicke erfolgt. Man beläßt dem Objektiv hierbei einfach ein bestimmtes Maß an sphärischer Aberration. "Schwache" Objektive (geringe N.A. und gewöhnlich kleine Maßstabszahl) nehmen nur mäßig geneigte Strahlen auf. Deshalb sind diese Objektive gegenüber einer falschen Deckglasdicke unempfindlich und können sogar bei numerischen Aperturen < 0.25 ohne Deckglas verwendet werden.

Eine falsche Deckglasdicke, oder gar ein fehlendes Deckglas sind typische Ursachen für eine schlechte Bildqualität. Man muss zudem berücksichtigen, dass sich zwischen Deckglas und betrachtetem Objekt oftmals noch das Einschlussmittel (z.B. Wasser) in bestimmter Dicke befindet. Auch dieser Umstand führt zu einer Bildverschlechterung. Man bekommt somit bei einem für eine Deckglasdicke von 0.17 mm berechneten Objektiv genau dann das beste Bild, wenn diese Deckglasdicke exakt eingehalten wird und das Präparat direkt der Unterseite des Deckglases anliegt.

 


Trockenobjektiv mit hoher N.A. und Korrekturring für die Einstellung der Deckglasdicke

Trockenobjektive mit hoher numerischer Apertur ( etwa jenseits 0.75) , die für die Betrachtung eines mit einem Deckglas bedeckten Präparates gerechnet sind, sind extrem empfindlich gegenüber bereits kleinsten Veränderungen der Deckglasdicke. Sie werden deshalb normalerweise mit einem Korrekturmechanismus ausstattet, mit dem sich das Objektiv innerhalb eines bestimmten Bereiches an die Deckglasdicke anpassen läßt.

Das abgebildete Objektiv mit einer N.A. von 0.85 kann mit Deckglasdicken von 0.11-0.22 mm verwendet werden. Die eingestellte Deckglasdicke ist an einer Skala ablesbar. Die Einstellung selbst erfolgt durch einen Rändelring. Hierbei werden vorderer und hinterer Teil des optischen Systems des Objektivs gegeneinander verschoben und die sphärische Aberration des Objektivs verändert.


 

Die Auswirkung einer falschen Deckglasdicke auf die mikroskopische Abbildung