So funktionieren Mikroskope

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Mikroskop

Je nach Bedürfnis gibt es unterschiedliche Arten von Mikroskopen. Mikroskope lassen Dinge größer wirken und sind umgebaute Lupen. Verwendet werden sie in Schulen, Universitäten, medizinischen Bereichen und in der Forschung.

Vergrößerung durch die Sammellinse

Gegenstände können gesehen werden,Mikroskop da sie Lichtstrahlen in unterschiedliche Richtungen reflektieren. Scharfe Bilder entstehen nur dann, wenn die Lichtstrahlen sich in einem bestimmten Punkt sammeln. Die Augen des Menschen verwenden dafür eine Sammellinse, die die Lichtstrahlen sammelt und im Bildpunkt bündelt. Wenn der Bildpunkt auf der Netzhaut liegt, sehen wir scharf. Das gleiche Prinzip wird bei der Sammellinse in einem Mikroskop verwendet. Der Faktor der Vergrößerung ergibt sich aus der Brennweite der Linse und dem Abstand des zu beobachtbaren Objekts von der Linse.

Vergrößerung und Auflösung

Der Großteil der Mikroskope enthält verschiedene Objektive und Vergrößerungen. Das Okular, durch das geblickt wird, enthält eine Linse und ein vergrößertes Bild. Wenn auf einem Objektiv 4x steht, wird es vierfach vergrößert. 10x auf dem Okular bedeutet eine zehnfache Vergrößerung, wodurch im Auge selbst ein vierzigfach vergrößertes Bild entsteht. Die Linse allein würde ein auf dem Kopf stehendes Bild erzeugen. Deshalb werden zwei Linsen im Mikroskop verwendet, um ein scharfes, richtig positioniertes Bild zu bekommen.

Um unterschiedlich feine Strukturen wahrnehmen zu können, gibt es unterschiedliche Vergrößerungsstufen. Somit ist es beispielsweise möglich, erst mehrere Zellen einer Zwiebel anzusehen und anschließend eine einzelne Zelle genauer zu beobachten. Dadurch können genaue Strukturen und Zellkomponenten erkannt werden, die bei geringerer Auflösung nicht zu sehen sind. Theoretisch lässt sich die Auflösung unbegrenzt erhöhen. Jedoch sind bestimmte sinnvolle Werte angegeben, die von der Auflösung des Mikroskops abhängen. Lichtstrahlen können umlenken oder brechen. Bei einem Bruch ist der Lichtstrahl nicht mehr sauber und kann „ausfransen“. Folglich treffen die Lichtstrahlen nicht mehr in einem Punkt zusammen und können zu Unschärfe führen. Die Stärke des „Ausfransens“ ist von Faktoren wie der Linsenqualität, dem Durchmesser des Objektivs, die Stärke der Vergrößerung und den physikalischen Eigenschaften des Lichts abhängig.

Beleuchtung, Durchlicht und Auflicht

Licht wird benötigt, damit die Linsen es brechen können und ein Gegenstand sichtbar wird. Dafür sind unterschiedliche Quellen denkbar. Das Objekt kann auf zwei Arten beleuchtet werden. Das Durchlichtverfahren verwendet Licht, bei dem der Gegenstand von unten beleuchtet wird. Das zu beobachtende Objekt muss durchsichtig sein, sodass die Strukturen sichtbar werden und durch das Objekt hindurch geblickt werden kann.
Durch Auflicht können undurchsichtige Objekte beobachtet werden, da das Licht von schräg oben auf den Gegenstand geleuchtet wird. Es prallt am Gegenstand ab und trifft ins Auge.

Bildnachweis: likoper/Adobe stock