Buehler® SumMet™

Lichtmikroskopie
möglicht 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 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
Probe und Objektiv wird Öl anstatt Luft verwendet
(Ölimmersionsmikroskop).
Im Jahr 1979 begannen Mikroskophersteller, sehr
hochwertige und relativ preisgünstige Kompaktgeräte
herzustellen. Dadurch wurde es erstmals
möglich, den gesamten Bedarf des Metallographen
zu decken. Weiterhin haben die Hersteller
neue Glasverbindungen und Linsenformeln mittels
computerunterstütztem Design entwickelt,
um Bildkontrast und -schärfe zu verbessern. Die
Xenonlichtquelle wurde weitgehend durch die
Wolframhalogenlichtquelle ersetzt und ist heute
die bevorzugte Lichtquelle im Bereich der Materialographie.
Bestandteile des Mikroskops
Beleuchtung
Als Lichtquellen für Hellfelduntersuchungen bei
geringen Ansprüchen reicht eine mit Netzspannung
betriebene Leuchte aus. Ist eine derartige
Beleuchtung sauber konstruiert, so liefert sie bis
zum Immersionsobjektiv 100x ein genügend helles
Licht. Für die Phasenkontrast-Mikroskopie kommt
eine solche Lichtquelle jedoch nur bedingt in Frage
und für differentiellen Interferenzkontrast ist sie
definitiv ungeeignet. Eine Halogen-Beleuchtung
mit 6V/20 Watt wird sehr oft bei Geräten aus der
Mittelklasse eingesetzt. Die Helligkeit reicht für die
Betrachtung im Hellfeld immer aus, auch für die
Phasenkontrast-Mikroskopie bis zum Immersionsobjektiv
liefert sie eine genügend hohe Lichtintensität.
Mittlerweile statten die meisten Hersteller
(Zeiss / Leica / Olympus / Nikon) selbst ihre einfacheren
Mikroskope bereits mit einer 20-Watt-Halogenlampe
aus. Halogenlampen mit 100 Watt sind
ideal für den differentiellen Interferenzkontrast
geeignet.
Kondensor
Der Kondensor ist ein Linsensystem mit einer integrierten
Irisblende, der Aperturblende. Er dient der
optimalen Aufbereitung des von der Glühlampe
erzeugten Lichts. Bei Mikroskopen ist er oftmals
nicht höhenverstellbar. Auch ist bei derartigen
Mikroskopen ein Austausch des Kondensors oder
die Einstellung des Köhlerschen Beleuchtungsverfahrens
nicht vorgesehen. Bei Labor- und Forschungsmikroskopen
wird der Kondensor dagegen
in einem höhenverstellbaren und zentrierbaren
Kondensorträger befestigt. Bei diesen Stativen ist
der Kondensor dann auch austauschbar und kann
beispielsweise durch einen speziellen Kondensor
für Phasenkontrast oder differentiellen Interferenzkontrast
ersetzt werden.
Gesichtsfeldblende
Die Gesichtsfeldeldblende eines Okulars liegt in
der Brennebene des Objektivs und begrenzt damit
das sichtbare Gesichtsfeld. Bei einfachen Okularbauformen
ist die Feldblende als Ring in der Okularsteckhülse
und (vom Objektiv aus gesehen) vor
den Linsen des Okulars sichtbar. Wenn die Feldblende
eines Okulars entfernt wird, kann sich das
sichtbare Gesichtsfeld vergrößern, der Rand des
Gesichtsfeldes wird dann aber nicht mehr scharf
begrenzt sein. Aus dem Durchmesser d der Feldblende
und der Brennweite f des Okulars kann das
wahre Gesichtsfeld, also der Ausschnitt der Probe
der Objektiv-/Okularkombination einfach berechnet
werden:
Gesichtsfeld in ° = 2 * arctan[d/(2*f)]
Aperturblende
Die Aperturblende (auch Öffnungsblende) bestimmt
die Auflösung, Helligkeit und Schärfentiefe
der optischen Abbildung. Bei Verkleinerung
der Aperturblende werden Helligkeit und Auflösung
geringer, die Schärfentiefe wird größer und
der Bildausschnitt bleibt erhalten. Aperturblenden
befinden sich immer abseits von Bildebene, Objektebene
und Zwischenbildebene. Die Bilder der
Aperturblende heißen Eintrittspupille (objektseitig)
und Austrittspupille (bildseitig).
Filter
Viele mikroskopische Präparate sind im ungefärbten
Zustand nahezu durchsichtig (transparent) und
deshalb im klassischen Hellfeld-Mikroskop kaum
zu erkennen. Die Kontrastverfahren Phasenkontrast
und differentieller Interferenzkontrast sind
rein optische Verfahren, die derartigen Präparaten
im mikroskopischen Bild zu einem wesentlich
verbesserten Kontrast verhelfen. Um diese Kontrastverfahren
einsetzen zu können, sind spezielle
Objektive und Kondensoren notwendig. Zudem
sind diese Kontrastverfahren, bedingt durch den
modifizierten Strahlengang, sehr lichtschluckend.
Eine intensive Lichtquelle nach dem Köhlerschen
Beleuchtungsverfahren ist deshalb erforderlich.
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