Bedeutung der Wellenlänge für die Funktion eines Mikroskops

Susuu · Anmeldungsdatum: 08.01.2011 Beiträge: 3

Meine Frage:
Hallo erstmal!

Ich muss bald eine Bioklausur nachschreiben und habe gemerkt, dass sich bei mir eine Lücken befinden, die ich schnell auffüllen möchte!

Nämlich verstehe ich nicht so recht, was die Wellenlänge für die Funktion eines Mikroskops generell bedeutet. Ich habe schon ein paar grobe Ansätze gemacht und frage nun, ob es noch etwas zu ergänzen gäbe:

Meine Ideen:
Ich habe nachgefragt und mir wurde dann erklärt, dass die Wellenlänge bei dem Lichtmikroskop wesentllich größer sind als beim Elektronenmikroskop, weshalb das EM viel kleinere Teilchen erkennen kann als das LM.

Dazu hinaus ist es doch immer so, dass die Teilchen, die man mikroskopiert, immer größer sein müssen als die Wellenlänge, damit das Mikroskop es erkennen kann, stimmt das?

Danke, dass ihr euch dafür Zeit nimmt und hoffe auf eine schnelle Antwort. smile

elementum · Ehrenmitglied Anmeldungsdatum: 30.04.2006 Beiträge: 485 Wohnort: HD

hey, deine idee ist schon ganz gut. der punkt ist der, dass das auflösungsvermögen höher wird, je geringer die verwendete wellenlänge wird.

du kannst auch mit einem LM die vergrößerung eines EMs erreichen, allerdings nicht mehr die passende auflösung.
dem zugrunde liegt der wellencharakter des lichts. willst du ein objekt beobachten, das wesentlich kleiner ist als die verwendete wellenlänge, so ist die wahrscheinlichkeit groß, dass die lichtwellen einfach daran "vorbeischwappen". schwappt ein großteil der wellen an dem objekt vorbei, statt es zu treffen, wird das objekt für dich (am mikroskop) zunehmend unschärfer bzw unsichtbar. die problematik liegt also nicht direkt beim "erkennen" eines objekts, sonder vor allem beim detaillierten darstellen eins objekts. erst wenn das objekt um ein vielfaches kleiner wird als die verwendete wellenlänge wird es wirklich unsichtbar.

Susuu · Anmeldungsdatum: 08.01.2011 Beiträge: 3

Vielen Dank, die Antwort war sehr hilfreich! Thumbs up!

mrmemory · Anmeldungsdatum: 20.04.2016 Beiträge: 3

Diese Frage zur Grenzen der optische Vergrößerung im Mikroskop wird woh noch öfter kommen, daher noch ein paar Ergänzungen:

Es gibt zwei Probleme, die der optischen Vergrößerung eine Grenze setzen.

1. Objekt ist kleiner als ein Lichtstrahl dick ist
Licht bewegt sich in Wellen und diese Wellen haben eine bestimmte Höhe. Wenn ein Objekt kleiner ist als diese Welle hoch ist, dann kann man damit den Gegenstand nicht mehr darstellen. Das ist ungefähr so, als würde man etwas mit einem Bleistift malen wollen, obwohl die Stiftspitze dicker ist als das Objekt. Diese Grenze ist jedoch nicht die, auf die man als erstes stößt.

2. Auflösungsgrenze
Wenn man Licht durch einen Sieb schickt, dann tritt es an den Löchern aus. Beim Austritt verläuft es jedoch nicht geradlinig weiter, sondern es bildert sich ein Lichtkegel um das Loch herum. Wenn der Sieb sehr fein ist, dann vermischen sich die benachbarten Lichtkegel zu einer undurchsichtigen Masse und man kann die Punkte / Löcher nicht mehr getrennt voneinander wahrnehmen.

Ein Objekt ist genau wie so ein Sieb. Das Licht geht durch und tritt an verschiedenen Stellen aus. Wenn das Objekt sehr klein ist. dann vermischen sich auch da die Lichtkegel und man kann es nicht mehr scharf abbilden.

Das besondere bei diesen Lichtkegeln ist, dass ihre Größe von der Wellenlänge des Lichts abhängt. Je kürzer die Wellenlänge, desto kleiner der Kegel, desto besser die Auflösung. Darum hat man zum Beispiel versucht UV-Mikroskope zu etablieren, weil UV-Licht eine kurze Wellenlänge hat.

Darum gibt es eine Art Faustregel, dass die Auflösungsgrenze immer bei der halben Wellenlänge des verwendeten Lichts liegt.