Versuch 75

Wir bauen ein Lichtmikroskop mit Köhler-Beleuchtung und messen seine Vergrößerung.


Motivationsvideo

(Die in den Videos behandelten Experimente entsprechen nicht unbedingt den Aufgaben in der Versuchsanleitung.)


Versuchsaufbau

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Versuchsaufbau mit Netzgerät und Lichtquelle, der Box mit den optischen Komponenten, der Baugruppe aus Objektiv und Schirmhalterung und der beleuchteten Referenzskala.

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Alle Komponenten werden auf einer optischen Bank aufgebaut, sind also entlang der optischen Achse beweglich.

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Schematischer Versuchsaufbau.

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Beleuchtungsstrahlengang (oben) und Abbildungsstrahlengang (unten) bei der Köhler-Beleuchtung.


Lichtquelle

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Als Lichtquelle verwenden wir eine Leuchtdiode, die in ihrer Fassung links/rechts und oben/unten justiert werden kann.

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Das Netzgerät liefert Gleichspannung mit 0...7 V und maximal 700 mA.

Die Helligkeit der Leuchtdiode kann über den Schalter Dunkel/Hell und den Drehknopf eingestellt werden.


Komponenten

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Drehblende mit sechs verschiedenen Öffnungen (als Aperturblende), Irisblende (als Leuchtfeldblende).

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Als Objekt kann ein Gitter (unkalibriert) oder eine Mikrometerskala (Skalenteilung 1/20 mm) verwendet werden.

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Kollektorlinse (f = +40 mm), Kondensorlinse (f = +40 mm), Okular (f = +80 mm).

objektivbaugruppe.jpg
Baugruppe aus Objektiv (f = +40 mm) und Schirmhalterung.

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Das Zwischenbild kann auf dem Schirm oder auf der Mattscheibe beobachtet werden. Auf der Rückseite des Schirms ist eine (grüne) Millimeterskala angebracht.

spalt.jpg
Spalt mit justierbarer Spaltbreite für die Untersuchung der Auflösungsbegrenzung.

 Der Spalt geht kaputt, wenn man ihn mit Gewalt zudreht.

strahlteiler.jpg
Der Strahlteiler (50:50) ermöglicht die gleichzeitige Beobachtung des Zwischenbilds und der Referenzskala.

referenzskala.jpg
Die (graue) Referenzskala kann beleuchtet werden, die Helligkeit ist regelbar.

einspiegelung-2.png
Geometrie für die Messung der Okularvergrößerung.


Beispiele

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Zwischenbild auf dem Schirm.

okular.jpg
Blick durch das Okular.

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Deutliche Abbildungsfehler.


Super-auflösende Lichtmikroskope

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Super-auflösende Lichtmikroskope können das Abbe-Limit überwinden (Nobelpreis Chemie, 2014).

🔗 https://de.wikipedia.org/wiki/Lichtmikroskop

🔗 https://de.wikipedia.org/wiki/STED-Mikroskop


Letzte Änderung 20.11.2023 10:40:54