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2) Der Mikroskopierende
ist zunächst geneigt,
wegen der übereinstimmenden
Brechzahlen
von Objektiv-Frontlinse,
Immersionsflüssigkeit
und Deckglas, keinen
Unterschied zwischen
Deckglasdickenkorrigierten
(z. B. HI 100x/1,40
∞/0,17)
und Deckglasdickennichtkorrigierten
(z. B. HI 100x/1,40 ∞/0)
Immersionsobjektiven
zu machen. Im monochromatischen
Licht
(Schwerpunktwellenlänge)
kann er das
sicher tun; im polychromatischen
Licht weisen
aber Immersionsflüssigkeit
und Deckglas im
Allgemeinen unterschiedliche
Dispersionen
auf, d. h., die
Brechzahlen sind mehr
oder weniger stark
wellenlängenabhängig.
Dieser Effekt macht sich
im mikroskopischen Bild
durch Farbfehler und
sphärische Aberration
bemerkbar.
Also: man achte
sorgfältig auf den
Korrektionszustand
des Objektives!
zur Brechzahlbestimmung an isolierten
Festkörpern angewendet wird.
Dabei wird das zu vermessende Objekt
in eine Immersionsflüssigkeit eingebettet,
deren Brechzahl ungefähr
in der Nähe der des Objektes liegt.
Mittels eines Heiz- und Kühltisches
wird nun die Temperatur so lange variiert,
bis die Brechzahl der Flüssigkeit
mit der des Objektes übereinstimmt.
Wesentlich ist dabei die aus der
Dulong-Petitschen Regel abgeleitete
Tatsache, dass die Temperaturabhängigkeit
der Brechzahl von Festkörpern
signifikant geringer ist als die von
Flüssigkeiten. Die Brechzahlbestimmung
kann entweder mit Hilfe der
„Beckeschen Linie” oder, wenn hohe
Genauigkeiten erforderlich sind, mit
interferometrischen Mitteln erfolgen;
an dieser Stelle sei dazu auf die einschlägige
Literatur verwiesen.
Die förderliche
Vergrößerung
Damit das menschliche Auge zwei
Bildpunkte (Bild 4) auch als solche
sehen kann, muss – nach Ernst Abbe
– zwischen ihnen ein Winkelabstand
2 zwischen 2 und 4 Bogenminuten,
bzw.
(7)
5,8 · 10 -4 ≤ 2 ≤ 11,6 · 10 -4
vorliegen. Die untere Grenze der Gesamtvergrößerung
des Mikroskopes
sei V u ; die obere Grenze V o , wobei
die Gesamtvergrößerung des Mikroskopes
V M gleich dem Quotienten
aus der deutlichen Sehweite von 250
mm und der Gesamtbrennweite des
Mikroskopes f M ist.
Daraus lassen sich nun leicht V u
und V o berechnen:
(8a)
2∆y =
2∆y [mm] V u
= 5,8 · 10 -4 (= 2’)
f M 250
(8b)
2∆y =
2∆y [mm] V o
= 11,6 · 10 -4 (= 4’)
f M 250
Mit = 550 nm = 5,5 · 10 -4 mm
und
2∆y min = =
2 sin 2 nA Obj
erhält man schließlich
(9a)
V u · 5,5 · 10 -4 [mm] = 5,8 · 10
-4
500 · nA Obj
und
(9b)
V o · 5,5 · 10 -4 [mm] = 11,6 · 10
-4
500 · nA Obj
bzw.
(9c)
V u ≈ 500 nA Obj
und
(9d)
V o ≈ 1000 nA Obj
Die Leistungsfähigkeit des Mikroskopes
wird also nur dann sinnvoll ausgenutzt,
wenn seine Gesamtvergrößerung
nicht kleiner als das 500fache
und nicht größer als das 1000fache
der numerischen Apertur des Arbeitsobjektives
gewählt wird.
Vergrößerungen > 1000 nA Obj bezeichneten
unsere Altvorderen sehr
trefflich als „leere Vergrößerungen”,
weil eine Auflösung noch kleinerer
Objektdetails nicht mehr erwartet
werden kann, die Vergrößerung also
ins „Leere“ geht.
Rainer Danz, Carl Zeiss AG,
Werk Göttingen
danz@zeiss.de
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Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005