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Ein sehr wichtiges Gerät im medizinischen Bereich ist das Mikroskop. Hiermit lassen sich winzige Teile, vor allem Lebewesen, stark vergrößert abbilden. Erst mit der Erfindung des Mikroskop konnte man den Feinbau des Körpers, des Gewebes und der Zellen näher erforschen. Vor allem die Kenntnis von Krankheitsursachen wurde durch die Entdeckung von Bakterien und Viren mit Hilfe des Mikroskops wesentlich verbessert.
Das Mikroskop (aus griechisch mikros „klein“ und skopein „sehen“) ist ein optisches Gerät, mit dem kleine Gegenstände vergrößert betrachtet und abgebildet werden können. Es besteht im wesentlichen aus einem Metallrohr (Tubus), in dem in einem bestimmten Abstand zwei Linsensysteme, bestehend aus Objektiv und Okular, angeordnet sind.
Zu den Mikroskopen gehören auch Geräte, bei denen anstelle von Lichtstrahlen Röntgen- oder Elektronenstrahlung verwendet wird.
Aufbau und Funktion
Die dem betrachtenden Gegenstand zugewandte Gegenstandslinse (Objektiv) wirkt wie eine Sammellinse und erzeugt ein vergrößertes, umgekehrtes Bild. Dieses wird von der Augenlinse (Okular) nochmals vergrößert, was eine direkte Betrachtung ermöglicht.
Moderne Lichtmikroskope verfügen über verschiedene Gegenstandslinsen, die in einem Revolver-Objektiv angeordnet sind. Sie ermöglichen einen schnellen Wechsel der Vergrößerungen. Die Beleuchtung des Präparates erfolgt durch eingespiegeltes Tageslicht oder durch einen Beleuchtungsapparat. Dieser befindet sich bei einem Durchlicht-Mikroskop unterhalb eines verstell- und drehbaren Objekttisches, auf dem das durchsichtige Objekt bzw. die Objekteinzelheiten fixiert sind.
Der Beleuchtungsapparat besteht aus einer Lampe, Hohlspiegeln sowie einer Kondensorlinse zur Bündelung der einfallenden Lichtstrahlen.
Bei einem Auflicht-Mikroskop erfolgt die Beleuchtung von undurchsichtigen Gegenständen von oben oder von der Seite, wobei das Objektiv zugleich als Kondensor dient.
Das optische Auflösungsvermögen
Das Maß für den geringsten Abstand zweier Blickpunkte, die noch getrennt wahrgenommen werden, wird Auflösungsvermögen genannt. Es ist abhängig von der Wellenlänge des benutzten Lichts. Je kleiner die Wellenlänge, desto größer das Auflösungsvermögen. Die Vergrößerung liegt bei gewöhnlichem Licht beim 500- bis 1000 fachen der Apatur, d. h. des blendfreien Teil einer Linse.
Mikroskopische Verfahren
Die durch das Mikroskop erzielte Vergrößerung kann durch Erhöhung des Auflösungsvermögens gesteigert werden, zum Beispiel durch den Einsatz von UV-Strahlen. Ein derartiges Gerät, das Ultraviolett-Mikroskop, ermöglicht eine Auflösung bis zu 0,1 µm.
Wesentlich höhere Vergrößerungen lassen sich mit dem Elektronenmikroskop erreichen. Das zur technischen Oberflächenprüfung dienende Interferenz-Mikroskop macht Strukturen einer Oberfläche mittels Interferenzstreifen sichtbar. Das Auflösungsvermögen liegt bei 0,02 µm.
Geschichte
Den Chinesen war bereits im 10. Jahrhundert das Brechungsverhalten gewölbter Glaskörper bekannt. Das erste zusammengesetzte Mikroskop wurde vermutlich erst um 1590 von den niederländischen Brillenmachern Johannes und Zacharias Janssen gebaut. Die Erfindung wurde 75 Jahre später durch den englischen Naturforscher Robert Hooke (1635-1703) konstruktiv und funktionell verbessert.
