Mikroskop
Ein Mikroskop (v. griechisch μικρός: klein; σκοπεῖν: betrachten) ist ein Gerät, das es erlaubt, Objekte vergrößert anzusehen oder bildlich darzustellen. Dabei handelt es sich meist um Objekte bzw. die Struktur von Objekten, deren Größe unterhalb des Auflösungsvermögens des menschlichen Auges liegt. Eine Technik, die ein Mikroskop einsetzt, wird als Mikroskopie bezeichnet.
Die physikalischen Gesetzmäßigkeiten, die für den Vergrößerungseffekt ausgenutzt werden, können sehr unterschiedlicher Natur sein. Die älteste bekannte Mikroskopietechnik ist die Lichtmikroskope, die etwa seit 1600 entwickelt wurde und bei der Lichtstrahlen über Glaslinsen gesteuert werden. Das physikalisch maximal mögliche Auflösungsvermögen eines klassischen Lichtmikroskops ist von der Wellenlänge des verwendeten Lichts abhängig und auf bestenfalls etwa 0,2 Mikrometer beschränkt. Die zugrunde liegenden Gesetzmäßigkeiten wurden Ende des 19. Jahrhunderts von Ernst Abbe beschrieben.
Eine bessere Auflösung ermöglichen Elektronenmikroskope, die seit den 1930er Jahren entwickelt wurden, da Elektronenstrahlen eine kleinere Wellenlänge haben als Licht. Rasterkraftmikroskope haben sehr feine Nadeln, mit denen die Oberfläche der Objekte abgetastet wird. Weitere Arten sind unten aufgeführt.
Mikroskope waren und sind ein wesentliches Hilfsmittel in der Biologie, Medizin und den Materialwissenschaften.
Abbildende und rasternde Mikroskopie
Klassische Lichtmikroskop-Typen beruhen auf einem abbildenden Prinzip: Ähnlich wie bei der Fotografie wird im Gerät durch eine Reihe von Linsen hindurch ein Bild erzeugt, das in einem Stück gesehen oder aufgenommen wird.
Manche lichtmikroskopische Verfahren und besonders Mikroskope, die auf anderen physikalischen Prinzipien beruhen, setzen dagegen auf ein Abrastern (englisch: scanning) des Objektes, bei dem die einzelnen Bildpunkte des vergrößerten Bildes Zeile für Zeile erzeugt werden. Hierzu zählen beispielsweise Laser-Scanning-Mikroskope, Elekronenmikroskope und Rasterkraftmikroskope.
Mikroskoptypen
Folgende Mikroskoptypen und -techniken werden unterschieden:
- Lichtmikroskope, einschließlich solcher mit nicht sichtbarer elektromagnetischer Strahlung.
- Nach Bauweise beziehungsweise Anwendung
- Nach physikalischem Prinzip:
- Hellfeldmikroskop, das „normale“ Lichtmikroskop
- Dunkelfeldmikroskop
- Phasenkontrastmikroskop
- Polarisationsmikroskop
- Differentialinterferenzkontrast
- Reflexionskontrast-Mikroskop
- Röntgenmikroskop
- Kathodolumineszenzmikroskop
- Ultramikroskop
- Fluoreszenzmikroskop
- Konfokalmikroskop bzw. konfokales Laserscanningmikroskop (CLSM - Confocal Laser Scanning Microscope)
- Multiphotonenmikroskop einschließlich Zwei-Photonen-Mikroskop
- TIRF-Mikroskop
- Die folgenden neueren lichtmikroskopischen Entwicklungen erlauben eine Auflösung jenseits des klassischen Abbe-Limits
- 4Pi-Mikroskop
- 3D-SIM-Mikroskop
- Stimulated Emission Depletion Microscope (STED)
- Photoactivated Localization Microscopy (PALM und STORM)
- Vertico-SMI-Mikroskop
- Elektronenmikroskope:
- Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM)
- Raster-Transmissionselektronenmikroskop (STEM)
- Energy Filtered Transmission Electron Microscopy (EFTEM)
- Rasterelektronenmikroskop (REM oder SEM - Scanning Electron Microscope)
- Sekundärelektronenmikroskop
- ESEM
- Feldemissionsmikroskop
- Rastersondenmikroskope:
- Rastertunnelmikroskop (STM - Scanning Tunneling Microscope; seltener RTM)
- Rasterkraftmikroskop (AFM - Atomic Force Microscope; seltener RKM)
- Optisches Rasternahfeldmikroskop (SNOM oder NSOM - Scanning Near-Field Optical Microscope)
- Akustisches Rasternahfeldmikroskop (SNAM oder NSAM - Scanning Near-Field Acoustic Microscope)
- Sonstige
- Ultraschallmikroskop oder akustisches Mikroskop
- Helium-Ionen-Mikroskop
- Focused-Ion-Beam-Mikroskop (FIB)
- Photonisches Kraftmikroskop
- Magnetresonanzmikroskop
- Raster-SQUID-Mikroskope
- Neutronenmikroskop
