Grundlagen des Mikroskops
Mikroskope sind ein Standardlaborwerkzeug, aber die Auswahl des richtigen Mikroskops für eine bestimmte Anwendung kann eine Herausforderung sein. Überlegen Sie zunächst, wie Sie das Gerät verwenden möchten. Betrachten Sie Sie Objektträger, sezieren Sie ein kleines Tier oder führen Sie eine Operation durch? (Die Anwendung bestimmt den erforderlichen Arbeitsabstand und die Vergrößerungsleistung.) Welche Art von Stativ werden Sie verwenden? (Schwenkarm-Stativ, Gelenkarm oder Pfostenstativ) Wird das Mikroskop in einem Klassenzimmer verwendet? (Ein trinokulares Mikroskop bietet die Möglichkeit, eine Kamera anzuschließen.) Benötigen Sie eine Kamera? (Eine Kamera ermöglicht es, das Mikroskopbild auf einem PC oder Fernseher zu projizieren oder Standbilder aufzunehmen.) Die Antworten auf diese Fragen helfen Ihnen, den erforderlichen Arbeitsabstand, die Vergrößerungsstufe, die Art des Stativs und die benötigte Hardware zu bestimmen.
Teile eines Mikroskops
Okular – Im Okular sind zwei oder mehr Linsen enthalten, und es können verschiedene Okulare in einem Mikroskop verwendet werden. Typische Vergrößerungen der Okulare sind 10X, 15X und 20X. Das Okular verfügt normalerweise über eine Dioptrieneinstellung für einen schärferen Fokus. Informationen zum Pupillenabstand und zur Einstellung der Dioptrien finden Sie unter http://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/kohler/diopter/index.html.
Objektive – Die Objektive bündeln das Licht vom Präparat. Üblicherweise sind drei bis fünf Objektive in den Objektivrevolver eingeschraubt. Objektive gibt es in verschiedenen Vergrößerungen und Ausführungen. Weitere Details zu den Objektivtypen finden Sie unter "Mikroskop-Objektive."
Tisch – Der Tisch ist eine Plattform, die das Präparat trägt. In der Mitte befindet sich meist ein Loch, durch das Licht hindurchscheint. Das Präparat wird über dem Loch positioniert.
Kondensor – Der Kondensor ist eine Linse, die das Licht der Lichtquelle auf das Präparat fokussiert.
Lichtquelle – Während die Lichtquelle auch Umgebungslicht sein kann, das mit einem Spiegel reflektiert wird, handelt es sich meist um eine Halogenlampe, LED-Licht oder Laser.
Fokussierknöpfe – Verwenden Sie die Grob- und Feinfokussierknöpfe, um den Tisch auf- und abwärts zu bewegen und das Präparat im Okular scharfzustellen.
Begriffsdefinitionen
Die folgenden Begriffe können beim Gespräch über Mikroskope hilfreich sein:
Sichtfeld (FOV) – Dies ist der Durchmesser des Lichtkreises, den Sie beim Blick durch die Okulare sehen. Je größer die Vergrößerung, desto kleiner das Sichtfeld.
TECH TIPP: Das Sichtfeld kann bei den meisten Durchlichtmikroskopen mit der Feldzahl und der Vergrößerung des Objektivs berechnet werden. FOV = Feldzahl / Vergrößerung des Objektivs. Zum Beispiel:
18 mm Feldzahl mit einem 10X-Objektiv → 18/10 = 1,8 mm = 1800 µm Sichtfeld.
20 mm Feldzahl mit einem 40X-Objektiv → 20/40 = 0,5 mm = 500 µm Sichtfeld.
Arbeitsabstand – Der Abstand zwischen der Oberseite des Präparats und der Unterseite des Objektivs ist der Arbeitsabstand. Beim Sezieren eines kleinen Tieres benötigen Sie einen größeren Arbeitsabstand als beim Betrachten von Objektträgern.
Vergrößerung – Dies ist das Maß, um das ein Bild vergrößert wird. Zum Beispiel macht eine 10X-Vergrößerung ein Präparat zehnmal größer erscheinen. Je größer die Vergrößerung, desto kleiner das Sichtfeld. Die Gesamtvergrößerung eines Mikroskops entspricht der Vergrößerung des Okulars multipliziert mit der Vergrößerung des Objektivs.
Dioptrie – Technisch gesehen ist die Dioptrie ein Maß für den Korrekturwert einer Linse. Sie entspricht dem Kehrwert der Brennweite in Metern. Wenn eine Linse auf 1 Meter fokussieren kann, hat sie eine Dioptrie von 1. Fokussiert sie auf 2 Meter, hat sie eine Dioptrie von 1/2. Jedes Mikroskopokular verfügt über eine Dioptrieneinstellung, mit der Sie kleinere Korrekturen am Bild vornehmen können, um Unterschiede im Sehvermögen der beiden Augen auszugleichen.
Numerische Apertur (N.A.) – Diese Zahl hängt direkt vom Brechungsmedium ab (Luft (trockenes Objektiv) = 1,00 Brechungsindex; Öl = 1,515) und vom Brechungswinkel. Ein Öl-Objektiv hat eine höhere N.A. als ein Trockenobjektiv. Der Brechungswinkel wird bestimmt durch die Nähe des Objektivs zum Präparat. Je höher die N.A., desto größer die Auflösung des Objektivs oder der Linse.
Auflösung – Die Auflösung beschreibt die Klarheit der Sicht. Sie bestimmt, wie nah zwei Punkte im Sichtfeld beieinander liegen können und dennoch als getrennt wahrgenommen werden.
Interpupillarabstand – Dies ist der Abstand zwischen den Augen eines Betrachters. Bei binokularen Mikroskopen können Sie den Abstand zwischen den Okularen so einstellen, dass der Betrachter beim Blick durch beide Okulare einen einzigen Lichtkreis statt zwei sieht.
