Das Physikalische Praktikum

B
G
Objekt Objektiv reelles ZB Okular virt. Bild
f ob
Ob
f’ ob
Tubuslänge
f ok
B z
Ok
Bild 18.2: Schematischer Strahlengang im Mikroskop.
18.4 Grundlagen 161
Teil B: Mikroskop, Präzisionsspalt als Aperturblende, Glasmaßstab mit 1/10 mm–Teilung,
Farbfilter (Wellenlänge 6500 Å), Mikrometer, Plexiglasstab von 5 cm Länge mit 1/2 mm Teilung
auf einer Stirnfläche (Brechungsindex von Plexiglas n = 1,49), Lochblende, Lampe.
18.4 Grundlagen
1. Mikroskop:
Mikroskope erzeugen vergrößerte Bilder von kleinen Strukturen, lassen also Objekte unter
einem größeren Sehwinkel erscheinen. Im Gegensatz zum Fernrohr liegen die Objekte im
Falle des Mikroskops jedoch im Endlichen. Die Vergrößerung wird in zwei Stufen erzeugt.
Ein Objektiv erzeugt vom knapp außerhalb der Brennebene liegenden Gegenstand ein reelles
Zwischenbild am Ende eines Tubus, welches mit einem lupenartigem Okular beobachtet
wird. Der Strahlengang ist in Bild 18.2 schematisch dargestellt.
2. Numerische Apertur und Auflösungsvermögen eines Mikroskops:
Für das Auflösungsvermögen gilt folgende Definition:
Definition 18.1: Auflösungsvermögen
Das Auflösungsvermögen ist der kleinste Abstand zweier Objektpunkte, die von
einem optischen Gerät noch getrennt abgebildet werden können.
Problematisch dabei ist, dass es kein objektives Kriterium dafür gibt, wann zwei Beugungsscheibchen
noch getrennt wahrgenommen werden. Oft wird das Rayleighsche Kriterium
benutzt:
Definition 18.2: Rayleigh-Kriterium
Rayleighsches Kriterium: Zwei Objekte werden dann sicher aufgelöst, wenn das
nullte Beugungsmaximum des ersten Objekts mit dem ersten Beugungsminimum
des zweiten zusammenfällt. Für den Winkel δ, unter dem diese beiden Objekte
mit Öffnung b bei der Wellenlänge λ erscheinen, gilt dann sin δ = 1,22 λ/b.
f’ ok