Lichtmikroskop
Das Lichtmikroskop ist ein Mikroskop, das ein Objekt durch optische Abbildung mit Linsen vergrößert.
Das vom Objekt kommende Licht wird durch eine Kombination von mindestens zwei Linsensystemen, dem Objektiv(3) und dem Okular(1), optisch abgebildet. Dabei bildet zunächst das Objektiv das Objekt in ein reales Zwischenbild ab, welches durch das Okular analog zur Lupe vergrößert betrachtet wird. Die Objektive sind in der Regel wechselbar, so dass die Vergrößerung der jeweiligen Aufgabenstellung angepasst wird. Der Objektivrevolver (2) ermöglicht den schnellen Objektivwechsel durch Drehen des jeweils gewünschten Objektivs in den Strahlengang.
Man unterscheidet die Durchlichtmikroskopie, bei der das Objekt transparent oder sehr dünn ist und von der dem Objektiv abgewandten Seite beleuchtet wird, und die Auflichtmikroskopie. Bei dieser wird durch Beleuchtung von der dem Objektiv zugewandten Seite die Oberfläche des Objekts untersucht. Bei der Durchlichtmikroskopie unterscheidet man außer der normalen Hellfeldmikroskopie, Dunkelfeldmikroskopie und Phasenkontrastmikroskopie.
Die Köhlersche Beleuchtung ist die übliche Methode einer Durchlichtanordnung. Sie besteht aus folgenden Elementen:
- Lichtquelle
- Kollektor
- Leuchtfeldblende
- Aperturblende
- Kondensor
Bei der Köhlerschen Beleuchtung bildet der Kollektor die Lichtquelle in die Aperturblende ab und gleichzeitig der Kondensor die Leuchtfeldblende in das Objekt.
Die Wellenlänge von Licht beschränkt nach den Gesetzen der Optik die Auflösung des Lichtmikroskops auf etwa 0,3 Mikrometer. Zur Erhöhung der Auflösung kann entweder UV-Licht verwendet werden, oder zwischen Objekt und Objektiv wird Öl gegeben (Ölimmersionsmikroskop), wodurch das Mikroskop auch lichtstärker wird.
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Blick durch das Mikroskop bei blauem Licht - Linien werden bis 0,4 Mikrometer aufgelöst -
Bei rotem Licht werden die Linien nur bis 0,5 Mikrometer aufgelöst
Der Jenaer Physiker Ernst Abbe erarbeitete wesentliche wissenschaftliche Grundlagen zum Bau von Mikroskopen und produzierte zusammen mit Carl Zeiss Mikroskope in dessen optischen Werkstätten.
Geschichte des Mikroskops
Es ist nicht möglich, sich konkret auf einen "Erfinder" des Mikroskopes festzulegen. Der niederländische Brillenmacher Hans Janssen und sein Sohn Zacharias Janssen werden häufig als die Erfinder des ersten zusammengesetzten Mikroskopes im Jahr 1590 angesehen. Dies basiert jedoch auf einer Erklärung von Zacharias Janssen selbst aus der Mitte des 17. Jahrhunderts. Dem Datum ist jedoch nicht ganz zu vertrauen, als Zacharias Janssen selbst erst 1590 geboren wurde. Ein anderer Favorit für den Titel „Erfinder des Mikroskopes“ war Galileo Galilei. Er entwickelte das occhiolino oder zusammengesetzte Mikroskop mit einer konvexen und einer konkaven Linse im Jahr 1609. Galileis Mikroskop wurde von der „Akademie der Luchse“ gefeiert die im Jahr 1603 von Federico Cesi gegründet wurde. Francesco Stellutis (Mitglied in der Akademie der Luchse) Zeichnung von drei Bienen, die mit Hilfe des Mikroskopes entstanden, waren Teil des Familienwappens von Papst Urban VIII. Stelluti schrieb in ein Banner oberhalb der Insektenzeichnung: „Für Urban VIII. Pontifex Optimus Maximus ..... von der Akademie der Luchse, und in ewiger Verehrung widmen wir Euch dieses Symbol“. (vgl. Stephen Jay Gould, Die Lügensteine von Marrakesch, pp. 52-53 S.Fischer Vlg., 2003). Christiaan Huygens, ebenfalls Niederländer, entwickelte ein einfaches zwei Linsen Okular Stystem im späten 16. Jahrhundert. Es war achromatisch korrigiert und deshalb ein großer Fortschritt in der Entwicklung des Mikroskopes. Okulare nach Huygens werden bis heute produziert, sind jedoch im Vergleich zu modernen Weitfeldokularen optisch deutlich unterlegen. Antoni van Leeuwenhoek (sprich: Lee-u-hen-huk) (1632-1723) wird generell dafür geehrt, die Mikroskopie für die Biologie erschlossen zu haben. Einfache Vergrößerungslinsen waren jedoch schon im 16. Jahrhundert bekannt, und das Prinzip der Vergrößerung durch Wasser gefüllte Glasschalen wurde bereits von den Römern beschrieben (Seneca). Leeuwenhoek war jedoch brilliant im exakten Schleifen kleinster Linsen. Seine einfachen Ein-Linsen Mikroskope waren unhandlich zu benutzen, doch da er nur mit einer Linse mikroskopierte, konnte er kleinste Strukturen entdecken, die bis dahin in Mehrlinsen Systemen mit akkumulierenden Linsenfehlern nicht darstellbar waren. So entdeckte Leeuwenhoek die ersten „Animalkulen“, d.h. einzellige Bakterien und Protozoen. Es dauerte tatsächlich 150 Jahre bevor das Zusammengesetzte Mikroskop die selbe Abbildungsqualität erzeugte, wie Leeuwenhoeks einfaches Mikroskop. Also, obwohl Leeuwenhoek ungeheuer wichtig war bei der Entdeckung der Kleinstlebewesen und als großer Mikroskopiker, er war entgegen häufiger Ansicht auf keinen Fall der Erfinder des Mikroskopes.(Siehe auch: de Kruif, P. 1926. Microbe Hunters. Harcourt Brace & Co., Orlando.)
Siehe auch
Weblinks
Optical Microscopy Primer: Umfangreiches Tutorial mit virtuellen Mikroskopen (englisch)
Mikroskopie für Anfänger: Leicht verständliche Einführung (deutsch)