Auflösungsvermögen des Mikroskops

Prinzip

Bei einem optischen Mikroskop wird durch das Objektiv ein reelles Zwischenbild erzeugt, welches mit Hilfe des Okulars betrachtet wird. Nach den Gesetzen der Strahlenoptik gibt es keine prinzipielle Grenze der durch das Objektiv bewirkten Vergrößerung. Da das Licht jedoch Welleneigenschaften besitzt, wird die mögliche Vergrößerung des Mikroskops durch Beugungserscheinungen begrenzt. Beim Durchlichtmikroskop sind Beugungen am Objekt und am Objektiv zu berücksichtigen. Um das Experiment überschaubar zu halten, wird nur auf die Beugung am Aobjektiv eingegangen. Von der Größenordnung her ergeben beide Beugungskomponenten die gleiche Auflösungsgrenze für das Mikroskop.

Die Schüler sollen untersuchen, wie das Auflösungsvermögen des Mikroskops von der Wellenlänge des verwendeten Lichts und vom wirksamen Objektivdurchmesser abhängt. Der wirksame Objektivdurchmesser wird näherungsweise durch die Breite des verstellbaren Spalts am Objektiv realisiert.

Vorteile
• Multifunktionale Schülerleuchte - All-in-one: Nutzbar für Grundlagen der geometrischen Optik auf dem Tisch, Farbmischung und auf der optischen Bank
• Erweiterung mit Aufbausets jederzeit möglich und keine zusätzlichen Leuchten erforderlich, dadurch Wiedererkennungswert für den Schüler

Aufgaben
1. Untersuche, wie das Auflösungsvermögen eines Mikroskops von der Wellenlänge des verwendeten Lichtes und vom Durchmesser der Objektivöffnung abhängt.
2. Stelle fest, wie das Auflösungsvermögen, die Wellenlänge des verwendeten Lichts und die numerische Apertur des Mikroskops zusammenhängen.