Wie funktioniert ein Mikroskop?

Sehr kleine Gegenstände oder deren Einzelheiten können Sie mit bloßem Auge nicht erkennen. Meist greifen Sie dann zur einer Lupe. Manches ist jedoch so winzig, dass selbst eine Lupe nicht ausreicht. Ein Mikroskop schafft die notwendige Vergrößerung. Aber wie funktioniert es?

Die Bestandteile des Mikroskops

Mit einem Mikroskop werden Sie starke Vergrößerungen, die bis ins Tausendfache gehen, erzielen. Es besteht aus mindestens zwei Sammellinsen. Eine befindet sich im Objektiv, eine weitere im Okular. Beide Fachbegriffe stammen aus dem Lateinischen und bedeuten "dem Gegenstand zugewandt" bzw. "dem Auge zugewandt", was die Lage der beiden Linsen verdeutlicht. Zudem finden Sie noch einen Gegenstandhalter sowie eine Beleuchtung mittels Spiegel. In komplexeren Mikroskopen verbessern weitere Linsen die Bildauflösung und die Bildschärfe, notwendig sind sie jedoch nicht.

So funktioniert die Vergrößerung

Grob gesagt funktioniert ein Mikroskop durch eine zweifache Abbildung mit den beiden genannten Sammellinsen. Die erste Vergrößerung erfolgt mit der Linse im Objektiv. Diese Sammellinse hat eine sehr kleine Brennweite, meist nur wenige Millimeter. Sie befindet sich in einem kleinen Abstand zum Gegenstand, den Sie betrachten wollen. Sie erzeugt ein vergrößertes Zwischenbild des Gegenstandes im Tubus des Mikroskops.

Dieses Zwischenbild, das praktisch in der Luft schwebt, betrachten und vergrößern Sie durch die zweite Sammellinse im Okular wie mit einer Lupe. Auf Ihrer Netzhaut entsteht dabei ein vergrößertes Bild, das gegenüber dem Sehen mit bloßem Auge umgekehrt ist, also auf dem Kopf steht. Gute Mikroskope haben vor dem Zwischenbild noch eine dritte Linse, die die Lichtstrahlen in die kleine Okularlinse lenkt.

Die durch das Objektiv erzielbare Vergrößerung steht auf der Fassung. Je kleiner die Brennweite der Linse und je größer die Bildweite ist, desto größer wird das Zwischenbild. Das Okular funktioniert als Lupe und vergrößert das Zwischenbild nochmals. Die Vergrößerung eines Mikroskops ist das Produkt der beiden Vergrößerungen von Objektiv und Okular.

Interessantes aus der Historie

Wann und von wem das erste Mikroskop gebaut wurde, ist nicht geklärt. Um 1590 begannen holländische Brillenmacher, Linsen mit kleinen Brennweiten herzustellen. Es waren kleine Glaskügelchen, die als Lupen und damit als Vorläufer der viel leistungsfähigeren Mikroskope genutzt wurden. Als "Vater" dieser einfachen, einlinsigen Mikroskope gilt der niederländische Naturforscher Antoni van Leeuwenhoek. Er beobachtete 1674 zum ersten Mal Kleinstlebewesen im Teichwasser, Bakterien und Schimmelpilze. Er entdeckte die roten Blutkörperchen und erforschte das Kapillarsystem des Blutes. Damit betrat er übrigens fast alle - mit den damaligen Vergrößerungen mögliche - Forschungs- und Entdeckungsgebiete.