Lichtmikroskope

Wenn man Leute fragt, was die meisten Krankheiten verursacht, müssen sie vermutlich nicht lange über die Antwort nachdenken: Bakterien oder Viren! Diese winzigen Organismen – Mikroben – greifen die Zellen an, aus denen unser Körper besteht, und das macht uns krank! Aber das war nicht immer offensichtlich. Erst in der zweiten Hälfte der 1600er Jahre erkannten die Menschen, dass es Bakterien und überhaupt Zellen gibt. Warum?

Ganz einfach, weil es keine Möglichkeit gab, sie zu sehen! Das Kleinste, was jemand mit bloßem Auge sehen kann, ist etwa so dick wie deine Haarspitze. Die Erfindung des Lichtmikroskops jedoch ermöglichte es uns, das Unsichtbare zu sehen. Dies ist eins der ersten Lichtmikroskope, gebaut um 1590. Es besteht aus einem Rohr mit zwei nach außen gebogenen Linsen an jedem Ende.

Wenn man etwas durch das Rohr anschaut, gelangt das Licht, das vom Objekt reflektiert wird, durch die erste Linse. Die erste Linse nennt man Objektiv und sie erzeugt ein vergrößertes Bild. Dieses Bild wird weiter vergrößert, durch die zweite Linse – das Okular. Das Bild, welches das Auge schließlich erreicht, sieht ein paar Mal größer aus als das eigentliche Objekt. Das Mikroskop nutzt Licht und hat mehr als eine Linse – es ist ein zusammengesetztes Lichtmikroskop.

Der Aufbau ist ziemlich einfach, das erzeugte Bild ist unscharf und dunkel. Aber der Aufbau und die Linsen verbessern sich mit der Zeit und die Qualität der Bilder und der Vergrößerung wird besser. In der zweiten Hälfte der 1600er Jahre können Mikroskope Bilder bis zu 270-fach vergrößern, genug, um Zellen und Bakterien das erste Mal wahrzunehmen. Heute sind Lichtmikroskope viel ausgereifter, aber grundsätzlich ist die Art, wie sie funktionieren, immer noch dieselbe. Schauen wir uns das an!

Unter dem Hauptteil des Mikroskops gibt es eine Lichtquelle. Das kann entweder eine kleine Lampe oder ein Spiegel sein, mit dem man das Licht lenken kann. Über der Lichtquelle ist der Objekttisch. Hier legt man das Objekt, das man anschauen möchte – das Präparat–, ein . Das Präparat muss richtig dünn sein und auf eine durchsichtige Platte gelegt werden, damit das Licht durchkommt und das Objektiv erreicht. Die meisten Mikroskope haben mehrere Objektive, die sich an einem drehbaren Rad befinden, das manchmal Objektivrevolver genannt wird.

Diese Objektive haben Linsen, die verschiedene Vergrößerungsstufen bieten. Das Rad ermöglicht den Wechsel zwischen ihnen. Genau wie bei den ersten Mikroskopen vergrößern Linsen im Objektiv das Bild, das durch Linsen im Okular weiter vergrößert wird. Aber wenn ein Präparat nicht den richtigen Abstand zur Linse hat, ist das Bild unscharf. Zum Glück gibt es Triebe, die es uns ermöglichen, den Abstand mit großer Genauigkeit anzupassen, bis das Bild scharf ist.

Die Größe des Bildes, das man sieht, hängt von der Kombination der Linsen ab, die im Objektiv und im Okular verwendet werden. Wenn man den Vergrößerungsgrad von Okular und Objektiv miteinander multipliziert, erhält man eine Zahl, welche die Gesamtvergrößerung angibt. Wenn man zum Beispiel ein Okular nimmt, das 10-fach vergrößert und ein Objektiv, das 20-fach vergrößert, ist die Gesamtvergrößerung 10 ⋅ 20 = 200. Das Bild ist dann 200-mal größer als das eigentliche Präparat. Die größtmögliche Gesamtvergrößerung bei herkömmlichen Mikroskopen – wie sie in Schullaboren oder im Freizeitbereich verwendet werden – liegt bei etwa 400.

Aber professionelle Lichtmikroskope können ein Bild bis zu 1500-fach vergrößern! Lichtmikroskope helfen uns dabei, mehr über Mikroben, Krankheiten und die Zellen, aus denen unser Körper besteht, herauszufinden. Und da Mikroskope immer besser und ausgereifter werden, wer weiß, was wir als nächstes unter dem Mikroskop finden werden ...?