Stereomikroskop

Was ist Stereomikroskop?

Ein Stereomikroskop ist eine Art von Lichtmikroskop, das auch als binokulares Stereomikroskop bezeichnet wird. Ein optisches Mikroskop ist ein optisches Instrument, bei dem das eigentliche Bild eines mikroskopischen Objekts, das durch eine Objektivlinse vergrößert wird, zur Beobachtung durch eine Okularlinse weiter vergrößert wird. Stereomikroskope haben zwei Lichtwege und nutzen die Parallaxe des linken und rechten Auges, um ein Objekt dreidimensional zu betrachten. Die Vergrößerung ist in der Regel relativ gering und reicht von mehreren bis zu 40-fachen Vergrößerungen, aber der große Abstand zwischen Objektiv und Objekttisch ermöglicht die Betrachtung relativ großer Präparate. Außerdem können Sezierungen, Montagen und andere Operationen durchgeführt werden, während man das vergrößerte Bild betrachtet.

Arten und Merkmale von Lichtmikroskopen

Es gibt verschiedene Arten von Lichtmikroskopen, die sich nach ihrem Prinzip und ihrem Verwendungszweck unterscheiden, aber im Allgemeinen werden sie in zwei Typen eingeteilt: biologische Mikroskope und Stereomikroskope. Biologische Mikroskope gehören zu den Transmissionsmikroskopen und sind die am weitesten verbreitete Art von Mikroskopen. Bei diesem Mikroskoptyp wird eine Probe beobachtet, indem ein dünner Objektträger angefertigt und Licht durch ihn hindurchgelassen wird.

Stereomikroskope hingegen verwenden sowohl die Durchlicht- als auch die Schräglichtbeleuchtung als Beleuchtungsmethoden. Stereomikroskope haben zwei Okulare und können mit beiden Augen gleichzeitig betrachtet werden, was eine dreidimensionale Betrachtung der Probe ermöglicht. Der große Abstand zwischen dem Okular und dem Objekttisch, auf dem das Präparat platziert ist, ermöglicht es außerdem, biologische Präparate zu sezieren, während man sie beobachtet.

Wie wird ein Stereomikroskop verwendet?

Im Allgemeinen werden Stereomikroskope wie folgt verwendet.

1. Stellen Sie die Lichtquelle wie gewünscht ein.
2. Legen Sie das Präparat auf den Objekttisch.
3. Stellen Sie das Okular auf die Breite des Auges ein, so dass sich die beiden Sichtfelder überschneiden.
4. Betätigen Sie die Fokussiervorrichtung, während Sie mit dem rechten Auge durch das rechte Okular schauen, um die Probe scharf zu stellen.
5. Stellen Sie den Dioptrieneinstellring ein, während Sie mit dem linken Auge durch das linke Okular schauen, um die Probe genau zu fokussieren.

Einsatzmöglichkeiten von Stereomikroskopen

Im biologischen Bereich werden Stereomikroskope zum Beobachten und Sezieren von Tieren und Pflanzen, z. B. Insekten und Blumen, sowie als Hilfsmittel für den naturwissenschaftlichen Unterricht verwendet. In der Medizin werden sie für Sezierungen und Zellmanipulationen verwendet. Mikroskope, die in der Neurochirurgie und der Augenheilkunde bei Operationen eingesetzt werden, sind ebenfalls Stereomikroskope. In der Maschinenbau-, Präzisionsmaschinen- und Elektronikindustrie werden sie für Montagearbeiten und Inspektionen eingesetzt. Die Einsatzmöglichkeiten von Stereomikroskopen sind sehr vielfältig und reichen von Präzisionsarbeiten in der Zahntechnik über Bastel- und Lötarbeiten bis hin zur Betrachtung und Untersuchung von alten Münzen und Schmuck.

Funktionsweise von Stereomikroskopen

Es gibt zwei Arten von Linsen: “Positivlinsen” (konvexe Linsen) und “Negativlinsen” (konkave Linsen). Positivlinsen werden in Mikroskopen verwendet.

Die Mitte der Positivlinse ist dicker als die Ränder und bricht das Licht parallel zu einer Linie, die senkrecht zur Linse (optische Achse) durch die Mitte der Linsenflächenkrümmung verläuft, und sammelt es in einem Punkt auf der optischen Achse. Dieser Punkt wird “Brennpunkt” genannt.

Eine Positivlinse hat einen Brennpunkt an der Vorderseite und einen an der Rückseite der Linse (vorderer Brennpunkt und hinterer Brennpunkt), und der Abstand zwischen dem Brennpunkt und dem Mittelpunkt der Linse wird als “Brennweite” bezeichnet. Die Brennweiten des vorderen und des hinteren Brennpunkts sind gleich. Das Bild, das das Objektiv erzeugt, wenn ein Objekt weiter entfernt ist als der vordere Brennpunkt des Objektivs, wird als “echtes Bild” bezeichnet, während das Bild, das entsteht, wenn sich das Objekt näher am vorderen Brennpunkt befindet, als “falsches Bild” bezeichnet wird. Das echte Bild ist ein umgekehrtes Bild, bei dem die vertikalen und horizontalen Seiten vertauscht sind, während das imaginäre Bild aufrecht ist.

Ein typisches biologisches Mikroskop ist ein Gerät, das eine Kombination von zwei positiven Linsen zur Vergrößerung eines Objekts verwendet. Dieses Gerät beobachtet das reale Bild, das durch die Objektivlinse (Linse in der Nähe des Objekts) gebildet wird, und das imaginäre Bild, das durch das Okular (Linse in der Nähe des Auges) weiter vergrößert wird, so dass das beobachtete Bild invertiert ist.

Stereomikroskope hingegen haben ein aufrechtes Prisma im Gehäuse, so dass das beobachtete Bild aufrecht ist. Dadurch kann die Probe so betrachtet werden, wie sie ist, und ermöglicht ein präzises Arbeiten unter dem Mikroskop.

Merkmale und Arten von Stereomikroskopen

Es gibt verschiedene Modelle von Stereomikroskopen mit unterschiedlichen Spezifikationen, die je nach Verwendungszweck ausgewählt werden sollten. Dazu gehören zum Beispiel die folgenden Unterschiede, die bei der Auswahl von Bedeutung sind.

Unterschiede in der Optik

Es gibt zwei Haupttypen von Stereomikroskopen: Galilei-Parallel-Optik und Grineau-Optik. Mikroskope mit Galilei-Paralleloptik haben eine parallele optische Achse vom Okular zum Objektiv und bestehen aus einer einzigen Objektivlinse. Da die optischen Achsen parallel verlaufen, ist es möglich, verschiedene Funktionen hinzuzufügen, indem eine weitere Einheit in der Mitte eingefügt wird.

Außerdem wird das Licht auf einer einzigen Objektivlinse gebündelt, was die Beobachtung bei hohen Vergrößerungen ermöglicht. Die Genauigkeit bleibt auch bei größeren Vergrößerungen erhalten, und die Kombination der Objektive ist sehr flexibel. Andererseits sind Mikroskope mit Grineau-Optik so konstruiert, dass der Strahlengang und die optische Achse vom Okular zum Objektiv in einem bestimmten Winkel unabhängig von links und rechts sind. Diese Eigenschaft erleichtert es, ein dreidimensionales Bild zu erhalten und ein kompaktes Mikroskopgehäuse zu entwerfen. Da es jedoch keine parallelen Abschnitte im Strahlengang gibt, ist es nicht geeignet, den mittleren Abschnitt um eine weitere Funktion zu erweitern oder einen großen Zoombereich einzustellen, wie es beim Typ Galileo der Fall ist.

Beleuchtungsunterschiede

Bei der Stereomikroskopie ist auch die Wahl der Beleuchtung wichtig für die optimale Beobachtung der Probe. Die richtige Beleuchtung muss für das verwendete Mikroskop und den Zweck der Beobachtung ausgewählt werden. Zu den Beleuchtungsarten gehören das Ringlicht, das helles, gleichmäßiges Licht liefert, die nahezu vertikale Beleuchtung, die wenig Schatten wirft, und die koaxiale Beleuchtung, die sich für die Betrachtung flacher Proben mit hohem Lichtreflexionsgrad eignet. Als Lichtquellen werden in der Regel Halogenlampen und LEDs verwendet.

Vergrößerung von Stereomikroskopen

Es gibt drei Arten der Mikroskopvergrößerung: Objektivvergrößerung, Gesamtvergrößerung und Monitorvergrößerung. Die Objektivvergrößerung bezieht sich nur auf die Vergrößerung der Objektivlinse, während die Gesamtvergrößerung als das Produkt aus der Vergrößerung der Objektivlinse und der Vergrößerung des Okulars ausgedrückt wird. Mikroskope zeichnen sich dadurch aus, dass das von der Objektivlinse aufgenommene Bild durch das Okular vergrößert und betrachtet wird. Selbst wenn das Bild die gleiche Gesamtvergrößerung hat, ist die Auflösung umso höher, je höher die Objektivvergrößerung ist und je feiner die Punkte identifiziert werden können. Die Monitorvergrößerung bezieht sich auf die Vergrößerung eines Bildes, wenn es auf einem Monitor angezeigt wird, und gibt an, um wie viel größer das Bild erscheint, wenn es auf einen Monitor projiziert wird. Ein und dieselbe Vergrößerungszahl kann sehr unterschiedlich betrachtet werden, je nachdem, was die Vergrößerung darstellt.