Laborzubehör: Dieser Klassiker darf nicht fehlen

Kein Labor ist ohne ein Mikroskop vollständig. Die praktischen Geräte ermöglichen je nach Funktionsweise die vergrößerte Betrachtung mit einer Auflösung von bis zu 0,1 Nanometern bei Elektronenmikroskopen. Diese kaum vorstellbar kleine Zahl wird jedoch oftmals nur in hochspezialisierten und entsprechend kostenintensiven Laborbereichen benötigt. Allerdings lässt sich auch bereits mit einem handelsüblichen und handlichen Lichtmikroskop eine 100-fache Vergrößerung nutzen. Modelle für die professionelle Laborausstattung erreichen sogar eine maximale Auflösung von etwa 200 Nanometern. Mit diesen lässt sich beispielsweise ein Insektenflügel genau betrachten oder auch die Bewegungen von Mikroorganismen in einer Probe untersuchen.

Geschichte und Bauformen

Die ersten bekannten Mikroskope wurden vermutlich um 1600 in den Niederlanden entwickelt und machen sich die Vergrößerung durch Glaslinsen zunutze. Während frühe Formen noch einzelne geschliffene Glaslinsen auf einer eher simplen Halterung nutzten, kamen später auch Linsen aus Edelsteinen und kompliziertere Konstruktionen mit auswechselbaren Linsen zum Einsatz. Die erste entscheidende Verbesserung des Funktionsprinzips stellte eine zweistufige Vergrößerung dar. Dabei wird das zu untersuchende Präparat vergrößert und diese Vergrößerung selbst durch eine zweite Linse erneut vergrößert. Entsprechend sorgten zunächst jedoch Abbildungsfehler für die Beschränkung der Einsatzfähigkeit.

Erst im 19. Jahrhundert ermöglichten hier neue Glasgemische die Produktion deutlich leistungsfähigerer Mikroskope. Durch die Ergänzung mit einer eigenen Lichtquelle bilden diese noch heute in Form von Durchlichtmikroskopen die verbreitetste Bauform. In den 1930er Jahren wurden zudem die ersten Elektronenmikroskope entwickelt, welche sich die kleinere Wellenlänge der Elektronenstrahlen zunutze machen. Dadurch sind sie noch heute die leistungsfähigsten Geräte. Weitere Bauformen wie etwa Rastermikroskope nutzen eine physische Abtastung der Oberflächenstruktur oder in Form der Ultraschallmikroskopie etwa die Aussendung von Schall zur Bildgebung aus dem Inneren eines Objekts.

Ein Mikroskop

Funktionsweise

Aufgrund der Vielzahl der verschiedenen Bauformen ist eine generelle Beschreibung der Funktionsweise nicht möglich. Das zugrundeliegende Prinzip wird jedoch bereits an der Funktionsweise des weit verbreiteten Lichtmikroskops deutlich. Dabei kommen für gewöhnlich zusammengesetzte Mikroskope zum Einsatz, bei denen zwei Linsen das zu betrachtende Objekt gezielt vergrößern. Die erste Linse, auch als Objektiv bezeichnet, erzeugt hierbei durch Brechung des Lichts ein vergrößertes reelles Bild. Dieses Zwischenbild wird wiederum durch eine zweite Linse, das Okular, erneut vergrößert. Durch Einstellung des Abstands zwischen beiden Linsen und die zusätzliche Beleuchtung des Objekts können bei kompakter Bauform auch starke und dennoch kontrastreiche Vergrößerungen ermöglicht werden. Durch die Ausstattung mit mehreren Objektiven auf einem Objektivrevolver können diese bei Bedarf in Position gedreht werden und die Vergrößerung auf den entsprechenden Anwendungsfall angepasst werden. Häufig sind dabei Objektive einer Spannweite von 10x bis etwa 200x verbaut.

Arbeit mit einem Mikroskop

Anwendungsbereiche

Ursprünglich fand das Mikroskop vorwiegend bei Naturforschern Einsatz um beispielsweise kleine Lebewesen oder Gewebeschnitte genauer betrachten zu können. Heutzutage kommen sie jedoch in nahezu allen Laborbereichen aber auch im Unterricht oder im Privatbereich zum Einsatz. Darunter sind vornehmlich die Gebiete der Biologie, Medizin und Materialwissenschaften zu nennen. Spezielle Verfahren und Bauformen wurden jedoch auch nur gezielt für einzelne Anwendungen konzipiert und kommen beispielsweise für die Untersuchung von Verhaltensweisen an physikalischen Phasengrenzen in der Elektrochemie zum Einsatz.

 

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