MIKROSKOP+2

=Componenta grupei: Andra, Vanessa, Orsi, Nico, David V. = =Obiective:Sa gasim ceva nou, captivant,concis si iesit din comun. = =Sarcini de lucru: Andra-Die Bilder durch Mikroskop ,Stereomikroskop, Arten von Linsesn des Mikroskopes + Animationen, Videos. Nico - Typen von Mikroskope. Orsi- Der Aufbau des Mikroskops,Videos,David-Anwendungen,Vanessa-Geschichte,Prinzip des zusammengesetzten Mikroskops,Videos,Bilder. = =Calendar:15.10.2010.-Intalnire de grup.Prezentarea ideilor. =

Prezentarea finala:
=DATA PREZENTARII: 5.11.2010 = Sir David Brewster (1781-1868), einer der schillerndsten Physiker des 19. Jahrhunderts, prägte die Entwicklung der Mikroskopie durch originelle Experimente. Er schlug Öl als Immersionsmedium vor, wies auf die Bedeutung des polarisierten Lichtes in der Mikroskopie hin, empfahl Diamanten als Material für Objektivlinsen, baute die erste Zweiobjektivkamera für stereoskopische Fotos und erfand das Kaleidoskop.

Einer der vermutlich kuriosesten Ansätze bei der Entwicklung neuer optischer System des Mikroskops geht ebenfalls auf David Brewster zurück. 1819 empfahl er die Linsen aus den Augen kleiner Fische zum Bau von einfachen Mikroskopen zu verwenden. Pieter Harting (1812 - 1885) überprüfte viele Jahre später diesen abwegig wirkenden Vorschlag und benutzte die Linse eines jungen Aals (//Anguilla anguilla//) zum Bau eines einfachen Mikroskops - womit er eine 536fache (!!!) Vergrößerung erzielte. 

Georg Merz

Kopf von //Sitobion avenae// (F.) fotografiert. Für die Aufnahme diente das Objektiv 1/3, der Konkavspiegel sowie die Lochblendenscheibe in der mittleren Position. Endvergrößerung: ca. 100fach.



Georges Oberhaeuser

Schnitt durch das Auge von //Batrachoseps attenuatus// (Eschscholtz, 1833) fotografiert unter Verwendung des Objektives Nr. 4, ohne Lochblende und ohne Auszugstubus. Endvergrößerung: ca. 100fach.



Edmund Hartnack

SChnitt durch die menschliche Kopfhaut fotografiert. Diese Aufnahme entstand unter Verwendung des Objektives 7, des Konkavspiegels und der offenen Lochblendenscheibe bei eingefahrenem Auszugstubus. Endvergrößerung: ca. 200fach.

(Andra)

Dieses Mikroskop hebt sich durch sein elegantes Design von anderen Mikroskopen seiner Zeit ab. Mit Ausnahme des schwarz lackierten Gusseisenfußes besteht es aus zaponiertem und geschwärztem Messing. Zum Schutz der Arbeitsfläche wurde die Unterseite des Fußes mit Leder versehen. Für den Transport im Weichholzkasten wird der Tubus vom Stativ getrennt. Die Vergrößerungstabelle im Kasten gibt Auskunft über die erzielte Vergrößerung für die beiden Okulare in Kombination mit den einzelnen Objektivsegmenten. Im Kasten befinden sich außerdem noch ein Gewindeadapter, ein Skalpell, eine Pinzette und eine Präparationsnadel.(Andra) =**//__DAS MIKROSKOP __//**=

===-ist ein Gerät das es erlaubt, Objekte vergrößert anzusehen oder bildlich darzustellen. Dabei handelt es sich meist um Objekte bzw. die Struktur von Objekten, deren Größe unterhalb des Auflösungsvermögen des menschlichen Auges liegt. Eine Technik, die ein Mikroskop einsetzt, wird als Mikroskopie bezeichnet. ===



** Schimmel durch Stereomikroskop ** (Andra)
Das Bild, das wir in einem monokularen Mikroskop mit nur einem Okular sehen, ist exakt dasselbe, wie das in einem binokularen Mikroskop. Trotzdem ist es vorteilhafter, binokular zu schauen, denn dabei ist es möglich, das Bild, das ein fehlerhaftes Auge auf seine Netzhaut projiziert, durch eine stärkere Wahrnehmung des Bildes vom gesunden Auge "aufzubessern". Das Großhirn kann das, es gibt dem Bild vom besseren Auge bei der Auswertung mehr Gewicht. Wenn man jahrelang monokular - immer mit demselben Auge - in ein optisches Instrument blickt, reduziert die Steuerungszentrale Großhirn die Versorgung des unterbeschäftigten Auges, die Durchblutung der Augenmuskeln wird schwächer, Nervenbahnen und Netzhaut büßen an Leistungsfähigkeit ein. Auch aus diesem Grund ist ein binokulares Instrument vorteilhafter. Das Bild im Mikroskop ist seitenverkehrt und steht auf dem Kopf. Bei der Art der Präparate, die man in einem Mikroskop betrachtet, spielt das aber keine Rolle. Der übliche Vergrößerungsbereich eines //Mikroskops// liegt etwa zwischen 30- und 1300fach. Stärker kann man mit einem Lichtmikroskop nicht vergrößern. Das heißt man könnte schon, aber es ist sinnlos, weil über diese Grenze hinaus durch noch höhere Vergrößerung keine zusätzlichen Details sichtbar werden, man würde nur die "Leere" im Bild vergrößern. Aber ein Nichts bleibt ein Nichts, auch wenn es stärker vergrößert wird. (Wer dennoch stärkere Vergrößerungen braucht, verwendet ein Elektronenmikroskop, dessen Linsen nicht aus Glas, sondern aus elektromagnetischen Feldern bestehen.) __**Das Stereomikroskop** (Stereo- oder Binokularlupe; auch Präpariermikroskop genannt).__ Beim Stereomikroskop ("SM") ist fast alles umgekehrt, zumindest anders! Das Bild ist dreidimensional, plastisch, wie "zum Greifen". Es ist seitenrichtig und aufrecht. Wenn man ein Objekt auf dem Objekttisch nach rechts schiebt, dann sieht man auch im Okular, daß es sich nach rechts bewegt. Deshalb eignet sich dieser Mikroskoptyp gut zum Hantieren mit kleinen Dingen, zum Präparieren, daher die Bezeichnung Präpariermikroskop.(Andra) Ein SM hat einen viel kleineren Vergrößerungsbereich, etwa zwischen 6- und 40fach, manchmal auch bis 100fach. Darüber hinaus nehmen der Stereoeffekt wie auch die Auflösung stark ab, so daß stärkere Vergrößerungen im allgemeinen nicht sinnvoll sind. Beim SM ist ein großer Arbeitsabstand üblich, also nicht 0,1 //Milli//meter, sondern etwa 5 bis 10 //Zenti//meter. Denn die Finger müssen zum Hantieren und Präparieren zwischen Objekt und Objektiv Platz haben. Unter ein Stereomikroskop kann man auch einen ganzen Käfer legen, eine Blüte, überhaupt alles, was man anfassen kann und unter das SM paßt. Beleuchtet wird in der Regel von oben, mit Auflicht. Deshalb müssen die Objekte nicht dünn sein, wie beim Durchlichtmikroskop. Wir beobachten mit dem SM nicht, was "drin" ist im Objekt, sondern seine Oberfläche, so wie wir es mit einer Lupe anschauen, daher die eigentlich korrekte Bezeichnung Stereolupe. Das SM braucht keinen Feintrieb, ein Grobtriebknopf genügt. Beleuchtet wird mit allem, was genügend Licht gibt und nicht blendet, notfalls mit einer Taschenlampe. Ideal sind Kaltlichtleuchten mit Glasfaser-Lichtleitern, weil sie kleine Flächen sehr hell ausleuchten und trotzdem kühl bleiben, so daß z. B. Blüten während der Beobachtung oder einer Fotoaufnahme nicht durch die Beleuchtungswärme welken und die Blütenblätter hängen lassen. Für angehende Mikroskopiker im Kindes- und Jugendalter bis 15 Jahren eignet sich ein Stereomikroskop besonders gut - ein normales Mikroskop weniger.(Andra)
 * __"Das Mikroskop" (auch zusammengesetztes, echtes oder normales Mikroskop genannt).__**
 * Von einigen altehrwürdigen Instrumenten aus der Zeit vor 1900, einigen Spezialgeräten und Kinderspielzeug abgesehen, ist ein Mikroskop immer an seinem Objektivrevolver erkennbar. Daran sind mehrere Objektive geschraubt, von denen sich immer eines in den Strahlengang schwenken läßt.**
 * Ein Mikroskop kann monokular (mit nur einem Okular, in das man hineinschaut), binokular (mit zweien) ausgestattet sein, oder gar trinokular (mit einem zusätzlichen senkrecht aufragenden Fototubus zum Ansetzen einer Kamera)**.
 * [[image:http://www.mikroskopie-muenchen.de/binostrahlen.jpg width="129" height="486"]] || Die beiden Okulare für die Augen ergeben KEIN dreidimensionales Bild, weil jeweils nur ein einziges Objektiv mit seinem bilderzeugenden Strahlengang das Bild entwirft. Hinter dem Objektiv wird dieser Bildstrahlengang im Prismenkopf durch ein Prisma in zwei Teilstrahlengänge aufgetrennt, von denen jeder einem der Okulare zugeleitet wird. Der Sinn dieser Konstruktion ist ein bequemer Okulareinblick, der Mikroskopiker kann mit beiden Augen beobachten. Das ist weniger anstrengend als bei einem monokularen Instrument, bei dem man zwar auch beide Augen geöffnet hat, aber nur mit einem davon in das einzige Okular schaut. Kneift man nämlich ein Auge zu, so kommt es bald zu Muskelverspannungen im Gesicht und zu Kopfweh. Bei dieser Art des Sehens schaltet das Großhirn nach kurzer Eingewöhnung das Bild des unbeschäftigten Auges ab, und wir sehen sozusagen nur das Bild im Mikroskopokular. ||
 * [[image:http://www.mikroskopie-muenchen.de/stereostrahlen.jpg width="127" height="334"]] || Beim SM beobachtet man nicht nur stets durch zwei Okulare, sondern das Bild wird immer gleichzeitig durch **zwei Objektive** entworfen, die das Objekt von unterschiedlichen Blickwinkeln aus abbilden, so entsteht der Stereoeffekt. Jedes Okular erhält dabei von "seinem" Objektiv ein eigenes Bild, das sich von dem des anderen Objektivs unterscheidet. Manche SM-Typen scheinen nur ein einziges Objektiv zu haben. Dann ist sein Durchmesser so groß, daß beide Abbildungsstrahlengänge nebeneinander hindurch gehen, genau so als ob es zwei getrennte Objektive wären - wie im nebenstehenden Bild. Im Prinzip sind es also immer zwei Objektive, selbst wenn es nur eines ist! ||

=
Bei einem Mikroskop ist ein Gegenstand so nahe am Brennpunkt einer Objektivlinse, dass ein stark vergrössertes Bild erzeugt wird. Dieses Bild, Zwischenbild genannt, wird in einer Ebene im Abstand vom zweiten Brennpunkt des Okulars erzeugt. Würde man in dieser Ebene eine Kamera anbringen, könnte man ein Bild des Gegenstandes aufnehmen. Der Abbildungsmassstab ist:======

. //(Nico)//

Die Strahlen gehen jedoch weiter und werden von einer zweiten Linse, dem Okular weiterverarbeitet. Das Okular ist so platziert, dass das von der ersten Linse erzeugte Bild genau auf seinem Brennpunkt erzeugt wird. Die Strahlen aus der ersten Linse, dem Objektiv, werden nun so gebrochen, dass sie divergent sind. Dies ist die gleiche Funktion, wie sie die Lupe hatte. Nur das Auge, hier nicht eingezeichnet, kann wieder ein Bild formen, das nun aber sehr stark vergrössert ist.

Die Winkelvergrösserung des Okulars (Lupe) ist :

//**( Nico )**//



=Der Aufbau des Mikroskops= Ein Mikroskop besteht aus folgenden Komponenten. Das **Stativ** umfasst die folgenden Komponenten: Der **Mikroskopfuß** ist die Grundplatte des Mikroskops. Der **Tubusträger** ist die Säule, an welcher die Optik und der Objekttisch befestigt sind. Der **Tubus** ist das meist schräg, selten senkrecht verlaufende Rohr am oberen Ende des Mikroskops. Die mittig mit einem großen Loch versehene Arbeitsplatte nennt man **Objekttisch**. Für das Scharfstellen sind meist zwei Einstellräder vorhanden, der **Grobtrieb** und der **Feintrieb**. Alle weiteren Bestandteile, welche man zur Vergrößerung und zur Beleuchtung des Präparates benötigt, werden zur **Optik** gerechnet. Durch das **Okular**, welches oben im Tubus steckt, blickt man in das Mikroskop. Über dem Objekt angeordnet befindet sich das **Objektiv**. Zum schnellen Wechseln befinden sich die Objektive in einem **Objektivrevolver**. Es befindet sich ein weiteres Linsensystem unterhalb des Objekttisches - der **Kondensor**. Zur Beleuchtung dient eine **Mikroskopleuchte** oder ein **Spiegel**. (Orsi)

__Blut unter dem Dunkelfeldmikrosokop, 1000x vergrössert, wie es normalerweise aussehen sollte__

media type="youtube" key="JRGfBwB6uIY?fs=1" height="385" width="480" (Orsi)
 * Biologiemikroskope:** Diese Instrumente werden hauptsächlich für Beobachtungen von dünnen Durchlichtpräparaten genutzt. **Vergrößerungsbereich von 40x bis über 1000x!** Je nach Modell können Sie Geräte mit drei bis fünf Vergrößerungen wählen. Vom Einblick in Monokular bis zum Binokular für wirklich entspanntes Beobachten. Für fotografische Anwendungen gibt es noch trinokulare Mikroskope. Hier kann zusätzlich zu den 2 Okularen eine Mikroskopkamera aufgesetzt werden.
 * Stereomikroskope:** Diese Instrumente werden hauptsächlich für Beobachtungen von größeren Objekten genutzt. Einsatzgebiete: Mineralien, Insekten, Pflanzen, Blüten, Münzen oder Materialprüfung. **Vergrößerungsbereich** **von 10x bis über 90x!** Es gibt Modelle mit fixen oder variablen Vergrößerungen. Vom Einblick werden hier fast immer binokulare Modelle angeboten. Für fotografische Anwendungen gibt es noch trinokulare Mikroskope. Hier kann zusätzlich zu den 2 Okularen eine Mikroskopkamera aufgesetzt werden.(David)

**Die wichtigsten Anwendungsgebiete der Mikroskopie sind die Materialwissenschaften,die Geologie und vorallem die Biologie.**
====**Die wichtigsten Anwendungsgebiete in der Biologie:** - Untersuchung von lebendigem Gewebe möglich - Einblick ins Gewebe durch geeignete Einstellung des Fokuspunkts möglich; dadurch wird ein Tiefeneinblick ins Gewebe durch eine Verschiebung der Probe möglich - Fluoreszenz - Messungen: dadurch wird eine Verfolgung von Partikeln in der Zelle möglich - Phasenuntersuchungen - Ophthalmologie==== [|>Wie ein Mikroskop vergrößert<] (David)

__DER KONTRAST__

Normalerweise sind die im üblichen Durchlicht-Hellfeld-Mikroskop beobachteten Objekte farblos und so dünn, dass sie die Amplitude des Lichtes kaum schwächen, sondern höchstens seine Phase verzögern. Sind diese Objekte nun in ein Medium eingebettet, dessen Brechzahl ähnlich der des Objektes ist, so herrscht kein ausreichender Kontrast vor und das Licht wird in keiner für das Auge erkennbaren Weise verändert. Um den Kontrast zu erhöhen, gibt es in der Durchlicht-Hellfeld-Mikroskopie zwei wichtige Methoden. Bei anatomischen Schnitten, Bakterien u. ä. wird das Objekt häufig mit speziellen Farbstoffen (Methylenblau etc.) eingefärbt, wodurch verschiedene Gewebearten oder Bakterien in verschiedensten Farben dargestellt werden können. Dass nach dieser Behandlung nur noch Artefakte betrachtet werden können, ist einleuchtend.

__DER PHASENKONTRAST__

Dieses Verfahren eignet sich für sehr dünne, farblose Objekte, die nicht die Amplitude des Lichtes, sondern die Phasen der Lichtwellen verändern. Zur Realisierung sind spezielle Objektive und ein spezieller Kondensor nötig. Der Kondensor ist mit zentrierbaren Ringblenden ausgestattet, die - ähnlich dem Dunkelfeld - einen hohlen Lichtkegel erzeugen, der das Objekt beleuchtet. Im Gegensatz zum Dunkelfeld wird das Maximum nullter Ordnung nicht ausgeblendet. In der hinteren Brennebene der Objektive sind dünne Metallringe aufgedampft, die mit den Ringblenden zusammenpassen müssen. Der Metallring ist so gestaltet, dass er einen gewissen Lichtteil absorbiert und den Rest um eine Viertel-Wellenlänge verzögert. Diesen Metallring muss das vom Objekt ungebeugte Licht passieren, während das gebeugte Licht neben dem Phasenring durch die hintere Brennebene tritt und keine weitere Veränderung erfährt. (ORSI)

Die Mikroskopie mit weicher Röntgenstrahlungist ein hochauflösendes Verfahrenzur Untersuchung biologischer Proben und zur Bearbeitung materialwissenschaftlicher Fragestellungen.
====So können beispielsweise mit der Kryo-Fixierung dreidimensionale Bilder von ganzen Zellen mit einer Auflösung um derzeit 20 nm angefertigt werden.Bei Einsatz von Markern kann so auch auf ein zeitaufwändiges Anfertigen von Schnitten und anschließender Untersuchung mit dem Elektronenmikroskopverzichtet werden.====

In der Halbleiterelektronik können mit hoher Auflösung stromdurchflossene Leiteruntersucht werden und so die Entstehungvon Fehlstellen sichtbar gemacht werden.(David)
__**Ultraschall Mikroskop**__ Abbildungen mit Ultraschallwellen werden vielfach verwendet, am bekanntesten sind die Sonografie in der Medizin und die Prüfung von Werkstücken auf Fehler und Einschlüsse. Eine einfache Anordnung zur Demonstration des Prinzips kann der findige Bastler selbst bauen. Die Auflösung der Abbildung hängt von der Wellenlänge des Schalls ab, je kleiner die Wellenlänge desto feinere Details können erkannt werden. Allerdings kann sich Schall hoher Frequenz und kleiner Wellenlänge in Luft nur schwer ausbreiten deshalb muss die ganze Anordnung in ein Wasserbad versenkt werden. In Wasser ist die Dämpfung der Schallwellen um Größenordnungen kleiner als in Luft.(Orsi)

Ein Elektronenmikroskop ist ein Mikroskop, welches das Innere oder die Oberfläche eines Objekts mit Elektronen abbilden kann. Da schnelle Elektronen eine sehr viel kleinere Wellenlänge als sichtbares Licht haben (Materiewelle) und das Auflösungsvermögen eines Mikroskops durch die Wellenlänge begrenzt ist, kann mit einem Elektronenmikroskop eine deutlich höhere Auflösung (derzeit etwa 0,1 nm) erreicht werden als mit einem Lichtmikroskop (etwa 200 nm). Die Hauptbestandteile eines Elektronenmikroskops sind:
 * Die Elektronenkanone, die die freien Elektronen in einer Elektronenquelle erzeugt und in Richtung einer ringförmig um die Strahlachse liegenden Anode beschleunigt. Elektrisch liegt die Anode auf Erdpotential, die Kathode auf einer negativen Hochspannung, deren Betrag, je nach Mikroskop, von wenigen kV bis zu 3 MV variiert. Die Spannung zwischen Kathode und Anode bestimmt also die Energie der Elektronen.
 * Elektronenlinsen, die die Flugbahnen der Elektronen ablenken können. Meistens werden magnetische Linsen verwendet, in der Elektronenkanone zum Teil auch elektrostatische. Elektronenlinsen haben die gleiche Funktion wie Glaslinsen im Lichtmikroskop. Während die Brennweite der Glaslinsen fest liegt, ist sie bei Elektronenlinsen regelbar. Deshalb enthält ein Elektronenmikroskop im Gegensatz zu einem Lichtmikroskop keine austauschbaren oder verschiebbaren Linsen(systeme) wie etwa das Objectiv beziehungsweise das Okular eines Lichtmikroskops. Neben Linsen kommen wie beim Lichtmikroskop auch Blenden zum Einsatz.
 * Das Vakuumszstem, das dafür sorgt, dass die Elektronenquelle effizienter arbeiten kann und die Elektronen auf ihrem Weg nicht durch Kollision mit Gasmolekülen oder Schwebeteilchen (Staub) behindert werden.
 * Die Objekthalterung, die eine stabile Lage des Objekts garantieren muss. Daneben sind oft Manipulationsmöglichkeiten erwünscht, von denen je nach Art des Objekthalters unterschiedliche Kombinationen realisiert werden: Verschiebung, Drehung, Kippung, Heizung, Kühlung, Dehnung und Anderes.
 * Detektoren, die die Elektronen selbst oder sekundäre Signale registrieren.
 * Die Mikroskopsäule (engl. column) bildet den Rahmen für alle elektronenoptischen Bauteile, schirmt in der Regel magnetisch ab, um die Einflüsse äußerer Magnetfelder auf die Messungen abzuschwächen, und dichtet das im Inneren aufrechterhaltene Vakuum ab.(Andra)