Wissenswertes zu Mikroskopen

Was sind Mikroskope?

Mit Mikroskopen können Objekte bildlich dargestellt werden, die das menschliche Auge aufgrund seines begrenzten Auflösungsvermögens nicht wahrnehmen kann. Dazu zählen beispielsweise pflanzliche und tierische Zellen, Kleinstlebewesen wie Bakterien, aber auch Kristalle und Mineralien. Mikroskope kommen vor allem in der Biologie und Medizin zum Einsatz, um beispielsweise Gewebeproben zur Diagnostik von Krankheiten zu analysieren, können aber auch zum Zweck der Qualitätskontrolle Verwendung finden, um Bauteile hinsichtlich Verschmutzungen, Fehlern oder Unregelmäßigkeiten in der Struktur zu untersuchen.

In den Geo- und Materialwissenschaften können mit Mikroskopen verschiedene Phasen in Sedimentproben identifiziert oder Zusammensetzungen von Festkörpern wie Gesteinen oder Werkstoffen analysiert werden. Mikroskope sind in besagten Bereichen mittlerweile unverzichtbar geworden und haben seit ihrer Erfindung Ende des 16./Anfang des 17. Jahrhunderts viele Weiterentwicklungen erfahren.

Detaillierte Aufnahme des Objektträgers unter einem Durchlichtmikroskop

Aufbau eines klassischen Durchlichtmikroskops

Das erste Lichtmikroskop wurde Überlieferungen zufolge zwischen den Jahren 1590 und 1595 in den Niederlanden entwickelt. Zacharias Janssen und sein Vater Hans Martens Janssen, beide Brillenschleifer und Linsenmacher von Beruf, entwarfen eine fernrohrartige Vorrichtung, mit deren Hilfe ein Objekt durch zwei Linsen aus Glas betrachtet werden konnte.

Im Gegensatz zu früher erscheinen heutige Lichtmikroskope hinsichtlich Technik und Aufbau deutlich komplexer. Ein klassisches Durchlichtmikroskop besteht, grob gesagt, aus einem oberen, mittleren und unteren Teil. Oben befindet sich der Tubus. Hierbei handelt es sich um eine schmale Röhre, die mit einem Okular ausgestattet ist, das das Präparat in vergrößerter Darstellung zeigt. Der Tubus endet in einem Objektrevolver mit einem oder mehreren Objektiven, die in der Regel eine 4-, 10- und 40-fache Vergrößerung aufweisen. Geräte, die für die professionelle Mikroskopie bestimmt sind, besitzen durchaus Objektive mit noch stärkerer Vergrößerung.

Durchlicht-Mikroskop mit LED-Beleuchtung und 4-fach Objektivrevolver

Unterhalb der Objektive befindet sich der Objekttisch, der meist mit zwei Objekthaltern ausgestattet ist. Sie dienen dazu, den Objektträger mit dem zu untersuchenden Präparat zu fixieren. Diese Einheit bildet quasi den mittleren Teil des Mikroskops. Unter dem Objekttisch, am Fuß des Geräts, ist eine Lichtquelle angebracht. Dabei handelt es sich entweder um eine Lampe oder einen Spiegel, der das Tageslicht reflektiert. Um den Lichteinfall zu regulieren, ist an der Unterseite des Objekttisches ein Kondensor mit Blende fixiert. Das Licht wird mithilfe der Blende gebündelt, trifft von unten durch das Loch im Objekttisch auf den Objektträger und weiter auf das Objektiv. Letzteres wirkt wie eine Sammellinse und erzeugt im Tubus ein vergrößertes Zwischenbild, das durch das Okular nochmals vergrößert wird.

Durchlicht-Mikroskope sind von Auflicht-Mikroskopen zu unterscheiden. Bei Mikroskopen mit Durchlicht befindet sich die Lichtquelle am Fuß des Geräts und durchstrahlt das Präparat von unten nach oben. Bei Auflicht-Mikroskopen hingegen wird der Objektträger aus Richtung des Objektivs beleuchtet, also von oben oder von der Seite. Zu diesem Zweck ist das Objektiv selbst mit einer Beleuchtung ausgestattet. Mikroskope mit Auflicht eignen sich insbesondere zur Untersuchung von Präparaten, die nicht lichtdurchlässig sind. Dazu zählen beispielsweise Feststoffe wie Metall, Holz, Stein, Keramik und Kunststoff. Metallurgische Mikroskope basieren daher in der Regel auf der Auflicht-Bauform. Durchlicht-Mikroskope sind hingegen die richtige Wahl, um semitransparente Präparate wie Flüssigkeiten, tierische oder pflanzliche Zellen zu betrachten.

Beispiele weiterer Typen von Mikroskopen

Mikroskope sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Dabei handelt es sich teilweise um Modelle, die nach dem Prinzip der Licht-Mikroskopie funktionieren, also Auflicht oder Durchlicht nutzen, oder auf vollkommen anderen Funktionsweisen beruhen. In unserem Onlineshop finden Sie beispielsweise:

Digitale Mikroskope

LCD-Digital-Mikroskop mit 200-facher optischen Vergrößerung


Ein digitales Mikroskop ist mit einer Kamera ausgestattet, die das vergrößerte Bild fotografiert oder filmt und anschließend auf einen PC-Monitor überträgt oder auf einem Display anzeigt. Letzteres ist anstelle eines klassischen Okulars am Instrument angebracht. Ein digitales Mikroskop erweist sich insbesondere dann als praktisch, wenn die Aufnahmen ausgedruckt, gespeichert oder schnell weiterverschickt werden sollen. Mikroskopische Bilder mit der Hand zu zeichnen, bleibt einem somit erspart.

Stereomikroskope

Mikroskop mit der Möglichkeit von Auf-, Schräg- und Durchlicht


Ein Stereomikroskop ist mit zwei Objektiven ausgestattet, die in verschiedenen Winkeln auf die zu untersuchende Probe ausgerichtet sind und jeweils ein eigenes Bild im Tubus erzeugen. Auf diese Weise ist es möglich, eine dreidimensionale Sicht auf das Objekt zu erhalten. Um den 3D-Effekt wahrnehmen zu können, muss man mit beiden Augen auf das Präparat blicken. Zu diesem Zweck sind Stereomikroskope mit zwei Okularen ausgestattet. Es handelt sich also immer um Binokular-Mikroskope.

Stereo-Zoom-Mikroskope

Stereomikroskop mit Trinokular und beidseitiger Zoomfunktion


Ein Stereo-Zoom-Mikroskop ist eine Art Stereo-Mikroskop, das zusätzlich zu den verfügbaren Vergrößerungen mit einer Zoom-Funktion ausgestattet ist, um das zu untersuchende Objekt noch näher betrachten zu können. Solche Geräte kommen beispielsweise für Untersuchungen im Labor zum Einsatz.

Kaufkriterien für Mikroskope - worauf kommt es an?

Ein wesentliches Kriterium beim Kauf von Mikroskopen ist der Verwendungszweck. Ist das Instrument für den Einstieg gedacht und für den Gebrauch von Kindern oder Jugendlichen vorgesehen, genügen in der Regel klassische Licht- beziehungsweise Kinder-Mikroskope mit einem Okular in 10-facher-Vergrößerung und drei Objektiven in 4-, 10- und 40-facher Vergrößerung.

Stereo-Mikroskop mit Binokular und 20-facher optischer Vergrößerung

Monokular-Mikroskope sind für den Anfang vollkommen ausreichend. Längeres Mikroskopieren gestaltet sich mit Binokular-Mikroskopen jedoch komfortabler. Grundsätzlich ist es ratsam, sich im Vorfeld darüber zu informieren, ob es für die verbauten Okulare und Objektive Ersatzteile gibt. Damit können Sie die Funktionstüchtigkeit des Mikroskops wiederherstellen, wenn einzelne Komponenten den Dienst versagen.

Die Qualität und Art der Beleuchtung sind ebenfalls entscheidend beim Kauf von Mikroskopen. Modelle mit Spiegel, die sich das Tageslicht zunutze machen, können nicht bei Dunkelheit verwendet werden. Deswegen sind künstliche Lichtquellen wie elektrische Lampen oder LEDs zu empfehlen. Zu beachten ist, dass batteriebetriebene Lampen mitunter weniger hell sind als solche, die über das Stromnetz versorgt werden. Sie haben jedoch den Vorteil, auch mobil und beispielsweise an Forschungsstationen im Freien genutzt werden zu können, wo keine Anbindung ans Stromnetz zur Verfügung steht.

Um das maximale Auflösungsvermögen zu erreichen und das Objekt optimal auszuleuchten, spielt die Qualität des Kondensors beziehungsweise der Blende eine große Rolle. Für eine bequeme Handhabung sollte die Blende stufenlos einstellbar sein. Mikroskopfuß und Stativ sollten darüber hinaus schwer und stabil sein, um zu verhindern, dass sich das Gerät bei den kleinsten Erschütterungen verschiebt oder sich die Einstellungen verändern.

Praxistipp für Mikroskope: Objekthalter oder Kreuztisch?

Die Objekttische einfacher Mikroskope sind in der Regel mit zwei Objekthaltern ausgestattet, in die der Objektträger eingeschoben wird. Um ihn möglichst ruckelfrei hin und her schieben zu können, ist Fingerspitzengefühl erforderlich. Handelt es sich um Präparate wie Flüssigkeiten, die möglichst präzise und in sehr feinen Abständen bewegt werden sollen, erweist sich ein Kreuztisch als praktisch. Hier wird der Objektträger festgeklemmt und mithilfe von Stellschrauben in x- oder y-Richtung verschoben, ohne dass eine ruhige Hand vonnöten ist.

  

FAQ - häufig gestellte Fragen zu Mikroskopen

Mein Mikroskop erzeugt bei höheren Vergrößerungen ein unscharfes oder kontrastarmes Bild. Woran kann das liegen?

Das kann mehrere Gründe haben. Oftmals ist der Kondensor- beziehungsweise die Kondensorblende nicht richtig eingestellt. Eine zu weit geöffnete Blende hat oft eine zu geringe Schärfentiefe oder einen zu geringen Kontrast zur Folge. Auch die Verwendung von Okularen mit zu hoher Vergrößerung kann sich nachteilig auf die Qualität des Bildes auswirken.

Kann ich mein Mikroskop nachträglich mit einer Kamera aufrüsten?

Nicht immer. Viele Mikroskope sind mit einem abnehmbaren Okular ausgestattet, das durch eine Mikroskop-Kamera ersetzt werden kann. Letztere wird dann einfach in den Tubus eingesetzt. Die Möglichkeit besteht aber nicht bei jedem Modell. Beachten Sie hierzu die Angaben des Herstellers.

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