Definition des Mikroskops
Ein Mikroskop ist ein optisches Instrument, das dazu dient, kleinste Objekte sichtbar zu machen, die mit bloßem Auge oder einer Lupe nur schwer direkt zu erkennen sind.
Es gibt zwei Arten von Mikroskopen: das Lichtmikroskop und das Elektronenmikroskop. In dieser Lektion geht es um das Lichtmikroskop und seine Funktionsweise. Dabei werden Themen der geometrischen Optik behandelt, darunter Lichtbrechung, Bildentstehung und die Vergrößerung von Objektbildern mithilfe einer Linse.
Wie das Mikroskop funktioniert
Ein einfaches Lichtmikroskop besteht aus zwei Sammellinsen. Die Sammellinse, die näher am zu beobachtenden Objekt liegt, wird Objektivlinse genannt. Die Sammellinse, die näher am Auge des Betrachters liegt, heißt Okularlinse oder Augenlinse.
Das Objekt ist winzig, daher ist der Winkel zwischen Auge und Objekt selbst bei Betrachtung aus nächster Nähe (25 cm Abstand) sehr klein. Das Objektiv vergrößert somit das Bild des Objekts und den Winkel zwischen Auge und Objektbild. Bilder, die von Objektiven erzeugt werden, müssen reell sein, um durch das Okular gesehen zu werden. Damit das Bild einer Sammellinse reell ist, muss die Gegenstandsweite (d₀) größer als die Brennweite sein. Umgekehrt muss die Gegenstandsweite nahe am Brennpunkt des Objektivs liegen, damit das Bild größer als das Objekt ist.
Das vom Objektiv erzeugte Bild ist reell, sodass es vom Okular als Objekt betrachtet werden kann. Die Funktion des Okulars besteht darin, das vom Objektiv erzeugte reelle Bild zu vergrößern. Das Okular ist eine Sammellinse, da – wie bereits im Abschnitt über Sammellinsen erläutert – das vom Okular erzeugte Bild virtuell sein muss, damit es groß und aufrecht ist.
Gesamtvergrößerung des Mikroskops
Ist die Bildgröße von Objekten unter dem Mikroskop größer, wenn das Auge minimal oder maximal akkommodiert? Welche Linsenarten – eine Sammellinse mit großer oder kleiner Brennweite – eignen sich für Objektiv und Okular? Diese Fragen lassen sich beantworten, sobald man die Mikroskopgleichung verstanden hat.
