Mikroskope

Mikroskope sind Instrumente, die Objekte vergrößern, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind, indem sie Licht oder andere Strahlung verwenden, um ein vergrößertes Bild zu erzeugen. Sie finden Anwendung in Wissenschaft, Medizin, Industrie und Bildung und ermöglichen Einblicke in Zellen, Gewebe, Materialien und Nanostrukturen.

Die verbreitetste Form ist das optische Mikroskop, das Licht durch Objektiv- und Okularlinsen sammelt. Unterarten umfassen Monokular- oder Mehrlinsenmikroskope, Lichtmikroskope mit Phasen- oder Differential-Interferenz-Kontrast sowie Fluoreszenzmikroskope, die markierte Strukturen sichtbar machen. Elektronenmikroskope verwenden Elektronen statt Licht und liefern deutlich höhere Auflösung. Transmissionselektronenmikroskope ermöglichen Durchsichtstrukturen, Rasterelektronenmikroskope zeigen Oberflächenformen in hoher Detailgenauigkeit. Scanning-Probe-Mikroskope wie das Rasterkraftmikroskop (AFM) und das Rastertunnelmikroskop (STM) arbeiten mit einer feinen Spitze, die Oberflächen bis hin zu atomic scale erfasst.

Die Funktionsweise hängt von Vergrößerung, Auflösung und der Art der Strahlung ab. Die Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen liegt bei einigen hundert Nanometern, während Elektronenmikroskope Strukturen im Bereich von Pikometern bis Nanometern abbilden können. Wichtige Faktoren sind Öffnungswinkel, numerische Apertur, Wellenlänge der Strahlung sowie Stabilität von Probe und Instrument.

Die Entwicklung des Mikroskops begann im späten 16. Jahrhundert, mit ersten Verbesserungen durch Janssen und Anton van Leeuwenhoek. Im 19. Jahrhundert leisteten Ernst Abbe und andere fundamentale Beiträge zur Theorie von Auflösung und Optik. Dadurch wurde Mikroskopie zu einem zentralen Werkzeug der Biologie, Medizin, Materialwissenschaft und Nanotechnologie.

Mikroskope werden in Forschung, Diagnostik, Lehre und Industrie eingesetzt. Typische Vorbereitungen umfassen Schnitt, Färbung, Fixierung oder Kryokonservierung, je nach Mikroskopieart. Der Begriff stammt aus dem Griechischen; im Deutschen heißt das Instrument Mikroskop, die Mehrzahl Mikroskope.