Grundlagen

Last update: 20.10.02

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Hier zum besseren Verständnis etwas Grundlagentheorie über optische Effekte.
Von blossem Auge ist in einem Abstand von ca. 25cm ein Objekt von ungefähr 0.2mm noch zu erkennen. Für die genauere Betrachtung eines so kleinen Objektes braucht das menschliche Auge ein optisches Hilfsmittel. Benutzt man eine Lupe um dieses kleine Objekt optisch zu betrachten, so benutzt man dazu eine optische Linse. Damit das Objekt scharf betrachtet werden kann, muss eine solche Linse (z.B. eine Lupe) im optimalen Abstand zum Objekt gebracht werden, nämlich in den Brennpunkt der Linse (kennt jeder). Mit einer von Hand gehaltener Lupe kann in der Regel bequem eine 5-10-fache Vergrösserung erreicht werden (in Ausnahmefällen eine 20-fache Vergrösserung). Für Vergrösserungen mit dem Faktor 20 bis 40-fach eignet sich am besten eine Stereolupe, welche ein 3 Dimensionales Betrachten des Objekts ermöglicht. Dabei muss man beachten, dass sich der Betrachtungsabstand zum Objekt mit zunehmender Vergrösserung verringert, und die Linse mit zunehmender Vergrösserung kleiner wird. Für eine 1000-fache Vergrösserung wäre ein Linse mit einem Durchmesser von weniger als 1mm nötig. Durch eine so kleine Linse würde man aber kaum etwas erkennen. Für derart starke Auflösungen muss die Vergrösserung in Stufen erfolgen. Dazu benötigt man ein Mikroskop. Bei einem Mikroskop handelt es um ein optisches Präzisionsgerät, welches nach den Gesetzen der geometrischen Optik arbeitet. Das Objekt wird dabei einerseits durch das Objektiv (3) vergrössert. Die auf der Betracherseite parallel aus dem Objektiv austretenden Strahlenbündel werden durch das Okular, bei Zweien auch Binokular genannt (1), nochmals vergrössert. So erreicht man mit einem 100-fach vergrösserndem Objektiv und einem 10-fach vergrössernden Okular eine Vergrösserung vom Faktor 1000. Das Objekt ist also zweimal vergrössert worden. Einerseits vom Objektiv, anderseits vom Okular. Bei einer 1000-fachen Vergrösserung ist der Abstand zwischen Linse und Objekt auf ca. 1/1000-tel der Anfangs erwähnten 25 cm Betrachtungsdistanz von blossem Auge geschrumpft, also auf rund 0.25 mm. Was man als Betrachter im Mikroskop sieht ist also 1000 mal grösser als in Realität,. Was ergo als 1 mm im Betrachtungsfeld erscheint ist in Wirklichkeit tausend mal kleiner und somit nur noch 0.001 mm gross, sprich ein Tausendstel Millimeter. Bei so starken Vergrösserungen ist die Brennweite (Abstand zwischen Linse und Brennpunkt, bzw. Objekt) sehr klein. Der optischen Vergrösserung mittels eines Mikroskops sind allerdings physikalische Grenzen gesetzt, welche eine maximale Vergrösserung um den Faktor 1400 bis 1500-fach erlauben (Wellenlänge des Lichts). Hat man die Möglichkeit das betrachtete Bild zu fotografieren, so können weitere Vergrösserung auf fotografischem Wege durchgeführt werden (siehe Beispiel).