Christian Linkenheld
/* Pfad durch die Lichtmikroskopie */
[ Impressum | Kontakt ]
[ Startseite von mikroskopie.de ]

 

Vorführraum

 

 

 

Um Dinge vergrößert zu betrachten kann man sich einer Lupe bedienen. Mit zunehmender Vergrößerung werden jedoch beispielsweise derart geringe Brennweiten erforderlich, dass Herstellung und Benutzung solcher Lupen gravierende Schwierigkeiten bereiten.

Es ist jedoch problemlos möglich mit einer Lupe ein zuvor von einem Objektiv erzeugtes, reelles und vergrößertes Bild zu betrachten. Man gelangt dann zum Prinzip des zweistufig arbeitenden "Zusammengesetzten Mikroskops". Das Objektiv erzeugt hier ein vergrößertes und reelles Zwischenbild, das durch eine Lupe, die man dann "Okular" nennt, betrachtet wird. Alle heute gängigen Lichtmikroskope arbeiten nach diesem wesentlichen Grundprinzip der zweistufigen Abbildung.

 

Das Zusammengesetzte Mikroskop
   

 

Das Zwischenbild wird übrigens nicht auf einer Projektionsfläche aufgefangen, sondern als so genanntes "Luftbild" direkt mit dem Okular betrachtet. Im Gegensatz zur obigen Darstellung befindet sich das Zwischenbild beim Zusammengesetzten Mikroskop normalerweise direkt in der Brennebene des Okulars. Dadurch treffen die von einem Bildpunkt kommenden Strahlen das Auge des Beobachters untereinander parallel und kommen von einem virtuellen Bild mit der Entfernung . Hierdurch wird ein entspanntes und ermüdungsfreies Beobachten des mikroskopischen Präparates ermöglicht. Allerdings haben manche Mikroskopiker zumindest zunächst Probleme mit der richtigen Akkomodation des Auges, da sie intuitiv versuchen das Auge auf einen besonders nahen Punkt einzustellen. Man kann sich hier behelfen, indem man direkt vor dem Blick durch das Mikroskop einen weit entfernten Gegenstand mit den Augen fixiert und dann mit dieser "Voreinstellung" direkt durch das Mikroskop blickt.

Beim visuellen Gebrauch eines Mikroskops liegt die Funktionsweise wiederum in einer Vergrößerung des Sehwinkels. Deshalb spricht man beim Mikroskop - genau wie bei der Lupe auch - von Vergrößerung und erhält diese durch die Multiplikation des Objektivmaßstabs mit der Okularvergrößerung.

VMikroskop = MObjektiv * VOkular


Beispiel: An einem Zusammengesetzten Mikroskop wird ein Objektiv 40:1 mit einem Okular 10x kombiniert. Die Vergrößerung des Mikroskops beträgt dann 40 * 10 = 400x.


 

Nachdem das Funktionsprinzip des Zusammengesetzten Mikroskops klar ist, können wir im Prinzip ein derartges Gerät aus zwei Sammellinsen selbst bauen.

 


Beispiel: Aus zwei identischen Sammellinsen mit einer Brennweite von je 25mm soll ein Mikroskop mit der Vergrößerung 100x gebaut werden.

Eine der beiden Sammellinsen wird als Okular verwendet. Nach der Formel zur Lupenvergrößerung (V=250/f) hat das Okular die Vergrößerung 10x.

Die zweite Linse wird als Objektiv verwendet und muss den Abbildungsmaßstab M von 10:1 für das reelle Zwischenbild erzeugen.
Nach der Formel M=z'/f' für den Abbildungsmaßstab eines Objektivs wird klar, dass dieses Zwischenbild in einer Entfernung von 250mm + 25mm = 275mm hinter der Linse (genauer: deren Hauptebene) entstehen muss. Da wir wollen, dass das Zwischenbild in der vorderen Brennebene des Okulars liegt, müssen wir somit das Mikroskop so konstruieren, dass der Abstand der Hauptebenen von Objektiv und Okular genau 300mm beträgt.
Das Präparat wiederum muss nach der Formel M=f/z in einer Entfernung von 25mm+2.5mm vor die Hauptebene des Objektivs gebracht werden um dann auch entsprechend im rellen Zwischenbild abgebildet zu werden.

Die nachfolgende Darstellung zeigt das von uns konstruierte Mikroskop mit einer Vergrößerung von 100x

Zusammengesetztes Mikroskop 100x aus zwei Sammellinsen mit einer Brennweite von 25mm
   

 

Die Brennweite eines Zusammengesetzten Mikroskops ergibt sich nach der Formel:

Man erhält dann für das konstruierte Mikroskop eine Brennweite von 25mm*25mm/250mm = 2.5mm. Da das Mikroskop insgesamt wieder ein virtuelles Bild analog einer Lupe erzeugt ergibt sich die Vergrößerung des Mikroskops aus 250mm/2.5mm = 100x.


 


Mikroskop von Robert Hooke

Die Abbildung zeigt eines der ersten Zusammengesetzten Mikroskope von Robert Hooke (1635-1703) aus der Zeit um 1665. Für die Beleuchtung wird das Licht eines Öllämpchens über eine mit Wasser gefüllte Glaskugel und eine zusätzliche Linse auf das Präparat gelenkt.

Robert Hooke beobachtete mit seinem Mikroskop Hohlräume im Kork, für die er den Begriff "Zelle" verwendete (lat. cellula: das Kämmerchen).


 

Zur Startseite von mikroskopie.de © 2016 Christian Linkenheld / Holzmarkt 5 / 67346 Speyer / Telefon: 06232 6021751
06/03/2016