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Das Lichtmikroskop

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Die Autor/-innen
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Roland Hesse

Das Lichtmikroskop

lernst du in der 9. Klasse - 10. Klasse - 11. Klasse

Beschreibung Das Lichtmikroskop

In diesem Video erfährst du, wie ein Mikroskop aufgebaut ist. Es wird dir ein gängiges Lichtmikroskop vorgestellt, eben eines wie es in der Schule möglicherweise verwendet wird. Nachdem du das Grundgerüst kennen lernen konntest, wenden wir uns den optischen Bauelementen von Lichtmikroskopen zu. Anhand einer Skizze wird dir der Strahlenverlauf im Inneren gezeigt. Vergrößerung zu berechnen ist einfach. Also, pass genau auf. Denn wer den Bau begreift, weiß auch das Mikroskop besser zu handhaben.

Transkript Das Lichtmikroskop

Hallo. Heute geht es uns um optische Geräte, die Biologen brauchen. Unser Thema ist die Lichtmikroskopie. Ihr kennt bereit mit Sicherheit Vergrößerungsgläser. Zum Beispiel so eines, wie ich es hier zeige. Ich kann es auch als Lesestein benutzen. Es vergrößert die Schrift und die Zahlen. Recht praktische Hilfsmittel sind Lupen. Die beiden Stiellupen unterscheiden sich ein wenig. Bei der rechten sind die Linsen unterschiedlicher Vergrößerungsstufen getrennt. Bei der linken Lupe ist eine zweite Linse in die größere eingeschliffen. Außerdem hat sie zusätzlich eine Beleuchtung. Sehr gern arbeite ich mit Einschlaglupen bei denen die Linsen geschützt sind. Diese beiden Modelle vergrößern zehn- bis zwanzigfach. Nur wenn man das Objekt direkt vor die Lupe und die Lupe vor das Auge hält, kann man scharfe Bilder entsprechender Vergrößerungen erzielen. Reges Treiben herrscht im Unterricht, wenn Schüler das erste Mal mikroskopieren dürfen. Man findet aber immer wieder einige Schüler, die die Lust am Mikroskopieren nach wenigen Stunden verlieren. Eine Ursache ist sehr oft, dass diese Schülerinnen und Schüler die Handhabung des Mikroskops nicht beherrschen und Erfolge ausbleiben. Das passiert uns nicht, denn wir sehen uns das Mikroskop genau an und lernen alle Bauteile kennen. Es befindet sich unter der Staubschutzhülle. Sehen wir uns das Grundgerüst des Mikroskops an. Es besteht aus dem Fuß, dem Stativarm und dem Tubusträger, sowie dem Grob- und dem Feintrieb. Ein Stromversorgungsgerät versorgt eine LED-Lampe, die in der Beleuchtungseinheit sitzt. Drehbar gelagert sind die Objektive. Sie sitzen am Objektivrevolver. Der Objekttisch ist durchbohrt. Da fällt das Licht hindurch und erreicht das Präparat mit dem biologischen Objekt. Unter dem Objekttisch befindet sich eine Drehscheibe mit mehreren Farbfiltern und unterschiedlich großen Öffnungen, die man je nach Wunsch und Bedarf einschwenken kann. Bevor man beginnt zu mikroskopieren schwenkt man immer das Objektiv mit der kleinsten Vergrößerung ein. Außerdem sollte ich wissen, ob ich mit Auflicht oder mit Durchlicht arbeite. Die Helligkeit kann ich hier an diesem Regler, es ist ein kleiner Dimmer, einstellen. Der Schalter für die Beleuchtung sitzt direkt vor der Beleuchtungseinheit. Jetzt muss ich nur noch die Barlow-Linse und das Okular einsetzen. Da habe ich die Wahl zwischen fünffacher oder sechszehnfacher Vergrößerung. WF bedeutet Weitfeldokular. Es ermöglicht ein weites Blickfeld beim Vergrößern. So, ich will ihn jetzt herumdrehen, damit ich das Mikroskop arbeitsfertig machen kann. Den Objekttisch bewege ich völlig nach unten. Es wird der Kreuztisch montiert. Der Kreuztisch ist erforderlich, damit das Präparat genauestens bewegt werden kann. Der Kreuztisch nimmt das Präparat auf und ich kann es mithilfe der beiden Triebknöpfe bewegen. So, jetzt habe ich das Mikroskop arbeitsbereit gemacht, es ist quasi in Grundstellung. Hier seht ihr noch, wie ich die Okulare wechseln kann. Man glaubt es nicht, dieses kleine Mikroskop schafft es 1280-fach zu vergrößern. Man muss nur alle Vergrößerungsleistungen der optischen Bauteile multiplizieren und kommt so auf die 1280-fache Vergrößerung. Nun möchte ich dir vereinfacht den Strahlenverlauf im Mikroskop zeigen. In der Beleuchtungseinheit befindet sich eine LED-, oder Halogenlampe. Oberseits des Objekttisches ist die Präparatebene. Die Leuchtfeldblende verbessert die Tiefenschärfe der Bilder. Je stärker das Objektiv vergrößert, umso näher muss es an das biologische Objekt heranrücken. Wie ihr seht, habe ich Objektiv und Okular jeweils nur mit einer Sammellinse dargestellt. Jetzt schieben wir an die Präparatebene unser Untersuchungsobjekt. Wie verlaufen aber nun die Lichtstrahlen durch die Bauteile? Seht es euch an. Blende und Kondensor bewirken, dass nur parallele Lichtstrahlen zum Präparat gelangen. Das hindurchfallende Licht wird weiter zum Auge geleitet. Auf dem gelben Fleck, der schärfsten Stelle des Sehens unserer Netzhaut, entsteht das vergrößerte Bild. Ich danke für euer Interesse und ich wünsche euch beim Mikroskopieren immer viel Erfolg. Und ich sage tschüss, bis zum nächsten Mal!

6 Kommentare

6 Kommentare
  1. (-:

    Von A Babik, vor etwa einem Jahr
  2. danke hat mir sehr geholfen aber du redest mit etwas wenig motivation sonst ist es aber gut

    Von Timo Clauss, vor mehr als einem Jahr
  3. Danke hat mir geholfen

    Von Kabiridoc, vor etwa 2 Jahren
  4. Danke, hat mir geholfen :)

    Von Jannik K., vor mehr als 2 Jahren
  5. lol
    XD

    Von Mafafe, vor mehr als 3 Jahren
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Das Lichtmikroskop Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Das Lichtmikroskop kannst du es wiederholen und üben.
  • Benenne die Bestandteile des Mikroskops.

    Tipps

    Vielleicht verwechselst du Okular und Objektiv? Das lateinische Wort „oculus“ bezeichnet das Auge. Daher ist das Okular jenes Linsensystem, das dem Auge sehr nahe ist.

    Die Lichtquelle ist bei einigen Mikroskopen im Stativ eingebaut.

    Lösung

    Ein Lichtmikroskop ermöglicht dir die Untersuchung von Zellen – den Bausteinen des Lebens. Die dafür erforderliche optische Vergrößerung wird durch eine bestimmte Anordnung von Linsen realisiert.
    Das Okular ist auswechselbar und vergrößert wie eine Lupe (z. B. 5-fach).
    Der Tubus ist ein Hohlzylinder, der Okular und Objektiv in der richtigen Position und Entfernung zueinander hält.
    Das Objektiv ermöglicht eine weitere Vergrößerung (z. B. 10-, 40- oder 100-fach).
    Im Objektivrevolver sind verschiedene Objektive verschraubt. Die Gesamtvergrößerung kannst du daher durch das Drehen des Objektivrevolvers verändern.
    Um das Objekt zu sehen, benötigst du Licht. Dieses leuchtet von der Lichtquelle ausgehend durch den Kondensor und die Blende von unten durch das Objekt.
    So wird durch ein Loch im Objekttisch das Objekt von Licht durchleuchtet.
    Die Lichtintensität des mikroskopischen Bildes kann durch die Blende reguliert werden.
    Die gleichmäßige Ausleuchtung des Bildes wird durch den Kondensor eingestellt.
    Du kannst das mikroskopische Bild scharfstellen, indem du den Abstand zwischen Objekt und Objektiv durch den Grob- und Feintrieb veränderst.

  • Ordne den jeweiligen Bestandteilen des Mikroskops die ihnen zugehörigen Funktionen zu.

    Tipps

    Die Gesamtvergrößerung berechnet sich als Produkt aus Okular- und Objektivvergrößerung.

    Der Objektivrevolver hält die verschiedenen Objektive, welche unterschiedliche Primärvergrößerungen im Tubus ermöglichen.

    Lösung

    Zunächst solltest du das Objektiv mit der kleinsten Vergrößerung wählen, wenn du ein Objekt mikroskopierst. Anschließend kannst du mit dem Grob- und Feintrieb ein scharfes Bild einstellen.
    Ist die Gesamtvergrößerung zu gering, drehe am Objektivrevolver, um ein stärker vergrößerndes Objektiv zu wählen.
    Der Tubus hält Okular und Objektiv in der richtigen Position und Entfernung zueinander.
    Alle wichtigen Bestandteile sind am Stativ befestigt, welches Halt und Stabilität gewährleistet.

  • Berechne den benötigten Vergrößerungsfaktor des Objektivs.

    Tipps

    Die Gesamtvergrößerung ergibt sich aus der Primär- und Sekundärvergrößerung.

    Vergrößerungsfaktoren werden als Zahlen angegeben. Eine Lupe mit 5-facher Vergrößerung besitzt den Vergrößerungsfaktor 5.

    Lösung

    Wenn das Okular eine 10-fache Sekundärvergrößerung erzeugt, muss die Primärvergrößerung des Objektivs einen Vergrößerungsfaktor von 10 besitzen.
    Denn die Gesamtvergrößerung ist das Produkt von Primär- und Sekundärvergrößerung. Also werden die beiden Vergrößerungsfaktoren miteinander multipliziert.

    Okularvergrößerung $\cdot$ Objektivvergrößerung = Gesamtvergrößerung des Mikroskops
    $ V_{Ok} \cdot V_{Ob} = V_{Ges} $
    $ 10 \cdot 10 = 100 $

  • Beschreibe den Ablauf des Mikroskopierens anhand der vorgegebenen Arbeitsschritte.

    Tipps

    Schaffe dir zunächst Platz für dein Objekt! Ein langes Objektiv mit starker Vergrößerung könnte im Weg sein.

    Du brauchst Licht, um etwas zu sehen, doch es sollte dich nicht blenden.

    Lösung

    Sorge zunächst für einen sicheren Stand des Mikroskops.
    Bevor du mit dem Objekt gegen ein Objektiv stößt, solltest du nicht nur den Abstand von Objekttisch und Objektiv mit dem Grobtrieb vergrößern, sondern auch mit dem Objektiv beginnen, dass die geringste Vergrößerung besitzt.
    Mit dem freien Platz, kannst du nun das Objekt unbeschadet auf den Objekttisch legen und mit den Klammern befestigen. Wenn du versehentlich mit der Hand gegen das Mikroskop stößt, kann dir das Objekt nicht vom Objekttisch rutschen.
    Du wirst Licht brauchen, um etwas zu sehen. Daher kannst du nun die Lichtquelle einschalten und die Blende zur Regulierung der Lichtintensität nutzen.
    Jetzt, da es nicht zu dunkel für dich ist, du aber auch nicht vom Licht geblendet wirst, solltest du prüfen, ob dein mikroskopisches Bild gleichmäßig ausgeleuchtet ist. Nutze den Kondensor, um dies zu gewährleisten.
    Mit dem Grob- und Feintrieb kannst du schließlich das optisch vergrößerte Objekt scharf stellen.

  • Beschreibe, wie das Präparat in das richtige Blickfeld gesetzt wird.

    Tipps

    Mithilfe des Grob- und Kleinbetriebs lässt sich das Bild scharfstellen, jedoch nicht die Position des Objekts verändern.

    Lösung

    Der Kreuztisch ist erforderlich, damit das Präparat präzise bewegt werden kann.

  • Berechne die verschiedenen Vergrößerungen.

    Tipps

    Die Vergrößerung im Mikroskop ergibt sich aus der Vergrößerung der Linse des Okulars multipliziert mit der Vergrößerung der Linse des Objektives.

    Der Maßstab gibt das Verhältnis des Originals zum mikroskopischen Bild an.

    Lösung

    Die Vergrößerung im Mikroskop ergibt sich aus der Vergrößerung der Linse des Okulars multipliziert mit der Vergrößerung der Linse des Objektives. Dabei verfügt ein Mikroskop meist über drei bis vier verschiedene Objektive, die im Objektivrevolver eingestellt werden können. Beim Mikroskopieren beginnst du stets mit der kleinsten Vergrößerung und erhöhst diese dann je nach Bedarf. Bei mikroskopischen Bildern in Büchern wird oft ein Maßstab angegeben. Dieser gibt dir das Verhältnis des Originals zum mikroskopischen Bild an. Beispielsweise entspricht der Maßstab 1:40 einer 40-fachen Vergrößerung.

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