Faktoren für die richtige Wahl eines Mikroskops

Vergrößerungen

Bevor wir in die Veranschaulichung des Hauptfaktors eintauchen, der bei der Wahl eines Mikroskops zu bewerten ist, nämlich seiner Vergrößerungen, müssen wir eine wichtige Klarstellung vornehmen: Hier geht es nur um biologische Mikroskope, auch wissenschaftliche Mikroskope genannt.

Dies ist die Art von Mikroskop, die für die Beobachtung auf zellulärer Ebene bestimmt ist, also sind sie Instrumente mit einer hohen Anzahl von Vergrößerungen und Hintergrundbeleuchtung. Auf dieser Seite werden wir uns weder mit stereoskopischen Mikroskopen, mit weniger Vergrößerungen und Beleuchtung von oben, noch mit Elektronenmikroskopen befassen.

Zunächst einmal müssen wir die Gesamtvergrößerungen eines Mikroskops berücksichtigen, die natürlich sehr wichtig sind, damit wir genau das beobachten können, was wir beobachten wollen.

Mindestens 400 Vergrößerungen

Wenn wir auf die zelluläre Ebene heruntergehen wollen, brauchen wir mindestens 400 Vergrößerungen, aber wenn wir ein Mikroskop für mikrobiologische Studien (auf Universitätsniveau) brauchen, müssen wir auf 1000 Vergrößerungen heruntergehen. Es gibt nicht viele Modelle, die mehr als tausendfach vergrößert werden, aber unter den High-End-Modellen für den privaten Gebrauch finden Sie einige, die bis zu 2000 Vergrößerungen erreichen können.

Unter den technischen Spezifikationen eines Mikroskops finden Sie immer die genannten minimalen und maximalen Vergrößerungen, zu denen es fähig ist: Sie können von 20 Minimums bis 2000 Maximums gehen, aber die meisten Modelle auf dem Markt haben einen Bereich von 40 bis 1000 Vergrößerungen.

Okulare und Objektive

Die Gesamtvergrößerungen eines Mikroskops ergeben sich aus den Vergrößerungen des Okulars und des Objektivs. Das Okular ist der röhrenförmige Teil des Mikroskops, auf dem das Auge ruht, um den Objektträger zu beobachten und kann einfach, doppelt oder dreifach sein (wir werden später sehen, wofür das Dreifachokular verwendet werden kann).

Das Ziel ist stattdessen die Linse, die auf die zu beobachtende Probe gerichtet ist. Die überwiegende Mehrheit der Okulare hat 10 Vergrößerungen, aber in einigen High-End-Mikroskopen finden Sie auch ein zweites Okular mit 15 oder 20 Vergrößerungen.

Die meisten Mikroskope haben drei verschiedene Linsen mit jeweils unterschiedlichen Vergrößerungen, aber es gibt auch Modelle mit nur zwei oder vier Linsen. Mikroskope mit einem einzigen Ziel sind sehr selten und sehr „einfach“. Die gebräuchlichste Kombination sind 10, 40 und 100 Vergrößerungslinsen, aber die vier Vergrößerungsmodelle werden um vier Vergrößerungslinsen erweitert.

Erklärung

  • 40x = 10x Okular auf 4x Linse
  • 100x = 10x Okular am 10x Objektiv
  • 400x = 10x Okular auf 40x Linse
  • 1000x = 10x Okular auf 100x Linse

Wenn das Okular bei 15 Vergrößerungen liegt, beträgt die Gesamtvergrößerung 60, 150, 600 und 1500. Die Objektive, insbesondere die nach DIN-Norm gebauten und zwischen verschiedenen Mikroskopen austauschbaren, haben ein Farbband.

Jede Farbe entspricht einer anderen Vergrößerungsleistung:

  • Rot = 4x
  • Gelb = 10x
  • Blau = 40x
  • Weiß = 100x

Es gibt auch andere Arten von Objektiven, mit Vergrößerungen und besonderen Merkmalen, die eine andere Farbgebung aufweisen. Wir haben uns hier auf die gängigsten beschränkt.

Objektivqualität

Wie bei allen optischen Instrumenten ist die Qualität der Linsen und optischen Gruppen eines Mikroskops von grundlegender Bedeutung für die Bestimmung seiner Leistung.

Es gibt viele Elemente, die ins Spiel kommen, und wir werden hier versuchen, nur die Hauptaspekte zu nennen, die diejenigen, die das Mikroskop „ernsthaft“ benutzen wollen, berücksichtigen sollten.

Die Materialien

Die Materialien, aus denen die Mikroskoplinsen hergestellt werden, sind das Wichtigste, was es zu bewerten gilt. Es gibt in der Tat viele Mikroskope auf dem Markt zu sehr niedrigen Kosten, die mit Kunststofflinsen ausgestattet sind.

Korrektur von Abweichungen

Es reicht jedoch nicht aus, Glaslinsen zu verwenden, um ein hochwertiges Mikroskop zu erhalten: Es ist auch wichtig, dass das Glas und insbesondere die Konstruktion der Linse die optischen Abweichungen korrigieren, die sich unvermeidlich bilden, wenn Licht durch verschiedene Linsen und Luftkammern strömt. Die beiden wichtigsten zu korrigierenden Abweichungen sind:

  • Chromatische Abweichung: An den Rändern des Bildes entstehen farbige Halos.
  • Sphärische Abweichung: Die Kanten oder die Mitte des Bildes sind verschwommen.

Für die Korrektur der chromatischen Abweichung werden Linsen mit niedriger Brechung und niedriger Dispersion benötigt, die den Lichtstrahl besser transportieren, ohne ihn in den verschiedenen Frequenzen zu zerlegen und so die farbigen Halos zu erzeugen.

Es gibt drei Arten von Optiken, die für die Farbkorrektur entwickelt wurden: achromatische Objektive, Fluorit-Objektive (auch semiapokromatische Objektive genannt) und apochromatische Objektive. Unter diesen sind achromatische Linsen diejenigen, die die geringste Verzerrung korrigieren und erschwingliche Kosten haben, während apochromatische Linsen alle Verzerrungen korrigieren und einen sehr hohen Preis haben. Fluoritlinsen sind ein guter Kompromiss zwischen Korrektur und Kosten.

Zur Korrektur der sphärischen Abweichung, die bei apochromatischen Objektiven besonders ausgeprägt und für die zellulare Fotografie besonders störend ist, wird eine so genannte Planarlinse benötigt, die den Fokus des Bildes „abflacht“ und damit einen homogenen Fokus ermöglicht.

Natürlich gibt es Objektive, die beide Verzerrungen korrigieren: Sie werden planachromatisch genannt, wenn das planare Objektiv mit achromatischen Linsen kombiniert wird, und planaprochromatisch, wenn die Linsen mit dem planaren Objektiv apochromatisch sind.

Elektronik

Zweitens ist klar, dass heute ein Mikroskop Computertechnologien integrieren kann, die früher undenkbar waren, so dass die Möglichkeiten der Beobachtung nun erweitert werden. Ein Mikroskop heute zu kaufen bedeutet, mehr Möglichkeiten zu haben als in der Vergangenheit, lassen Sie uns sehen, was das ist.

LCD-Mikroskop

Einige Modelle ersetzen das klassische Okular durch ein LCD-Display: So können Sie die Proben beobachten, ohne sich über das Mikroskop beugen zu müssen, und Fotos und Videos der beobachteten Probe aufnehmen.

Bilder können auf einem lokalen Speicher gespeichert oder über eine USB-Verbindung heruntergeladen werden. Andererseits kann die elektronische Bildverarbeitung eine gewisse Unsicherheit bei der Beobachtung von Details mit sich bringen.

Das LCD-Mikroskop ermöglicht die Beobachtung von mehr als einer Person gleichzeitig, so dass es eine ausgezeichnete Wahl im pädagogischen Sinne sein kann: Ein Elternteil, der seinen Kindern bei ihren ersten mikroskopischen Beobachtungen folgen möchte, kann dies mit einem solchen Mikroskop sehr einfach tun.

PC-Mikroskop

Mehrere moderne Modelle können direkt an den Computer angeschlossen werden und werden so als Systemperipherie zugänglich. Die Verbindung erfolgt in der Regel über ein USB-Kabel, und unter dem Mikroskop ist eine Kamera integriert, die die Übertragung des Bildes direkt auf den Computerbildschirm (und von hier aus, falls gewünscht, zu einem Projektor oder Fernseher) ermöglicht.

Die „klassische“ Beobachtung ist immer möglich, da das optische Okular immer vorhanden ist. Eine wirtschaftlichere Variante ist die Aufnahme eines für den Computer geeigneten Okulars in die Ausstattung des Mikroskops:

Dies sind „normale“ Mikroskope, an denen Sie jedoch ein Okular mit einer Kamera montieren können, die an den Computer angeschlossen werden kann. Wenn das Mikroskop trinokular ist, d.h. drei Okulare hat, ist es möglich, die Kamera an der Kulisse oben anzubringen und die Beobachtung in der ersten Person durch das Fernglas fortzusetzen.

Die Mikroskope dieser Art eignen sich besonders gut für den Unterricht, da sie es ermöglichen, die beobachtete Probe mit einer sehr großen Anzahl von Personen zu teilen.

Reines Mikroskop

Die Möglichkeit, ein „reines“ Mikroskop zu wählen, ist natürlich immer offen: Wer zu Hause Studienbedürfnisse hat, die weder das „Teilen“ dessen, was er sich ansieht, noch das Aufnehmen von Videos und Fotos erfordern, wird mit einem „alten“ Mikroskop, ohne Okulare für den PC und ohne LCD-Display sehr gut zurechtkommen.

Beleuchtung

Für die Beobachtung biologischer oder mikrobiologischer Proben ist es notwendig, dass sie transparent oder durchscheinend vorbereitet sind, und vor allem müssen sie hinterleuchtet sein:

Es ist nicht möglich, mit einem biologischen Mikroskop einen lichtundurchlässigen Körper, zum Beispiel eine Münze oder einen Kieselstein, zu beobachten. Die Beleuchtung der Probe ist daher von grundlegender Bedeutung für den Betrieb des Mikroskops. 

Der Lampentyp

Heutzutage gibt es fast keine „Spiegelmikroskope“ auf dem Markt, d.h. solche, die die Brechung eines externen Lichtstrahls zur Hinterleuchtung der Proben nutzen. Bei dem, was wir gleich erklären werden, wird auch klar sein, warum:

Es ist viel einfacher, den Lichtstrahl fein zu steuern, wenn er von einer integrierten und kontrollierten Quelle kommt. Moderne Mikroskope verwenden daher eine integrierte Lampe und ein Lichtstrahlsteuerungssystem.

Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Lampen, die auf einem Mikroskop zu finden sind: Halogenlampen oder LED-Lampen. Lampen des ersten Typs haben einen höheren Stromverbrauch und erzeugen mehr Wärme, während Lampen des zweiten Typs einen viel niedrigeren Energieverbrauch und eine geringere Wärmeentwicklung aufweisen.

In beiden Fällen muss das erzeugte Licht weiß sein, und jede Farbänderung, die in einigen Fällen nützlich sein kann, um die fotografische Qualität der Beobachtung zu verbessern oder bestimmte Proben besser zu unterscheiden, erfolgt durch den Einsatz spezieller farbiger und behandelter Filter.

Einstellen der Intensität

Ein gutes Mikroskop sollte die Möglichkeit bieten, die Intensität des Lichtstrahls einzustellen, unabhängig vom Typ der montierten Lampe. Je nachdem, welche Probe wir beobachten wollen, benötigen wir möglicherweise weniger oder mehr Helligkeit, je nach Dichte und Lichtundurchlässigkeit der Probe selbst oder sogar nur, um einige Details besser zu beobachten, indem wir die Lichtintensität während der Beobachtung ändern.

Der Kondensator

Der Kondensator ist ein Linsensystem, dessen Aufgabe es ist, Licht in einen Lichtstrahl zu lenken, der im rechten Winkel auf die Probe trifft und dann das Auge erreicht. Der Kondensator muss ebenfalls verstellbar sein, d.h. es muss möglich sein, den Einfall des Lichtstrahls so zu verändern, dass er jede Probe perfekt trifft und beleuchtet.

Da der Kondensator ein optisches System ist, muss er auch den gleichen Abweichungen ausgesetzt sein, die in einer Linse erzeugt werden können, weshalb auch die Linsen eines Kondensators korrigiert werden können. Es gibt grundsätzlich drei Arten von Kondensatoren:

  • Farbkondensatoren: die billigsten und einfachsten mit nur zwei Linsen. Diese Kondensatoren bieten keine Korrektur von Abweichungen.
  • Planarkondensatoren: Diese Kondensatoren korrigieren die sphärische Abweichung.
  • Achromatische Kondensatoren: Diese Kondensatoren korrigieren chromatische Abweichung und meist auch sphärische Abweichung.

Das Netzteil

Die Lampe kann auf drei Arten mit Strom versorgt werden: durch Batterie, aus dem Netz oder über ein USB-Kabel. Es hängt eindeutig davon ab, um welchen Mikroskoptyp es sich handelt: Die „reinen“ Mikroskope werden in vielen Fällen batteriebetrieben, die LCD-Mikroskope mit Netzstrom und die Mikroskope mit PC über das an den Computer angeschlossene USB-Kabel.

Tabelle

Um den Überblick über die wesentlichen Teile eines Mikroskops zu vervollständigen, müssen wir auch unbedingt über die Übersetzungstabelle sprechen. Dies ist die Halterung, auf der der Schlitten platziert und mit der zu beobachtenden Präparation fixiert wird, und diese kann auch ein höheres oder geringeres Maß an Komplexität aufweisen.

Bei billigeren Mikroskopen ist der Tisch mit zwei einfachen Klammern ausgestattet, die den Objektträger an seinem Platz halten, und alle Bewegungen der Probe, um einen anderen Abschnitt zu beobachten, müssen von Hand sehr ungenau und oft zu abrupt erfolgen.

Ein gutes Mikroskop hingegen hat einen mechanischen Tisch, auch Kreuztisch genannt, mit einem Schlitten, an dem der Schlitten befestigt ist, zwei mechanischen Schrauben zum Bewegen des Schlittens in die vier Richtungen und einer abgestuften Skala von Referenzen.

Die Membran

Der Tisch hat eine Öffnung, durch die der von der Lampe und dem darunter liegenden Kondensator erzeugte Lichtstrahl hindurchtritt. Diese Öffnung bei weniger anspruchsvollen Mikroskopmodellen ist ein einfaches Loch, aber bei gegliederteren Modellen kann sie mit einer Membran ausgestattet werden:

Dies kommt zum Tragen, wenn es notwendig ist, den Lichtstrahl des Kondensators zu reduzieren oder zu erweitern. Allerdings haben die einfachsten Kondensatoren, die Abbe- oder die chromatischen, oft eine integrierte Membran.

Zubehör

Schließlich kann ein Mikroskop ein mehr oder weniger reichhaltiges Zubehörset haben, je nachdem, ob es sich um ein Instrument für Menschen handelt, die bereits Experten in der Mikroskopie sind und daher kein reichhaltiges Paket von Präparaten und Werkzeugen benötigen, oder um ein Produkt für Anfänger, insbesondere Kinder, das daher alles Notwendige bietet, um den Umgang mit dem Mikroskop zu erlernen.

Hier sind die häufigsten Zubehörteile, die Sie an einem Mikroskop finden können:

  • Erste Schritte: Diese Anleitung ist nicht zu verwechseln mit der Bedienungsanleitung und richtet sich an Anfänger und/oder Kinder, die im Begriff sind, den Umgang mit dem Mikroskop zu erlernen.
  • Gebrauchsfertig: Die Mikroskope für Anfänger werden immer von einigen bereits vorbereiteten und beobachtbaren Dias begleitet.
  • Leere Objektträger: sind in vielen Mikroskopen enthalten, sowohl für Anfänger als auch für Experten.
  • Vorbereitungswerkzeuge: Ein Satz Pinzetten, Pipetten, Skalpelle, Fläschchen, Petrischalen usw. finden Sie in fast allen Mikroskopen für Anfänger.
  • Probenvorbereitung: Mikroskope für Anfänger und Kinder werden immer von Mikroorganismen begleitet, die sie vorbereiten und beobachten.
  • Austauschbare Okulare: In Mittelhochtonmikroskopen finden Sie zwei oder drei Okulare mit unterschiedlichen Vergrößerungen.
  • Objektivschutz: Gute Modelle werden mit Abdeckungen geliefert, um die Okulare vor Staub zu schützen.
  • Filter: Die Mikroskope für Experten werden auch mit einer Reihe von farbigen und behandelten Filtern geliefert, die teilweise in das Mikroskop selbst integriert sind und das von der Lampe abgegebene Lichtspektrum verändern. Sie sind nützlich für bestimmte Arten der Beobachtung und für die Fotografie.

Wie wichtig sind die Materialien?

Wie wir bereits gesehen haben, sind die Baumaterialien in einem Mikroskop von grundlegender Bedeutung, insbesondere im Hinblick auf die Qualität der Linsen. Aber auch die Materialien und die Konstruktionsgenauigkeit der anderen Elemente, aus denen sich ein Mikroskop zusammensetzt, sind wichtig, insbesondere des Kondensators und des Verschiebetisches.

Wir haben in der Tat gesehen, dass der Kondensator, wie auch die Objektive, für die gängigsten optischen Abweichungen (chromatisch und sphärisch) mehr oder weniger korrekt sein können und dass eine gute Übersetzungstabelle genaue Verschiebungen der Präparation ermöglichen sollte.

Vernachlässigen Sie schließlich nicht das Material des Stativs, d.h. die tragende Struktur des Mikroskops: viel besser ein Modell, das vollständig aus Metall besteht, robust und mechanisch einwandfrei ist, als ein zerbrechlicheres Modell aus Kunststoff.

Ist die Marke wichtig?

Für alle optischen Produkte ist die Marke sehr wichtig, da es spezialisierte Marken gibt, die als Garanten für hohe Qualität anerkannt sind. Spitzenmarken wie Motic oder Konus verwenden exzellente Baustoffe und Qualitätsziele, was jedoch zu sehr hohen Preisen führt.

Erschwinglicher sind Marken wie Seben und AmScope, die einen ausgezeichneten Kompromiss zwischen Qualität und Preis bieten und daher die wichtigsten Marken sind, die man bei der Suche nach einem Mikroskop für Studium oder Hobby berücksichtigen sollte.

Zu den günstigeren Marken gehören Bresser, Celestron und National Geographic, die eine Vielzahl von Modellen für Anfänger oder besonders für Kinder anbieten, die die Welt der Mikroskopie entdecken wollen.

Wie wichtig ist der Preis?

Ja, der Preis ist sehr wichtig, denn wie bereits erwähnt, ist er oft ein Hinweis auf eine höhere oder niedrigere Qualität. Wir müssen klarstellen, dass Mikroskope unter 50 Euro, in vielen Fällen sogar bis zu 100 Euro gerade noch gut genug sind, um das Interesse an dem Thema bei einem Kind zu wecken oder ihm bei seinen ersten Beobachtungen zu folgen.

Ein Mikroskop, das geeignet ist, diejenigen zufrieden zu stellen, die bereits ein hohes Interesse sowohl für das Studium als auch für das Hobby haben, liegt zwischen 200 und 400 €. Für Berufs-, Labor- oder Bildungs- und Forschungsanwendungen ist es notwendig, deutlich mehr auszugeben als 1000 €.

Was sich mit steigendem Preis ändert, ist natürlich die Qualität der Konstruktion der Gläser, des Kondensators und des Schiebetisches, aber auch die Anzahl der Okulare: Man geht vom Einzelokular der billigsten Modelle bis zum Fernglas der guten Zwischenmodelle, während im oberen Bereich das Vorhandensein des dritten Okulars sehr häufig ist.

Das Lichtmikroskop: Aufbau und Funktion

Mikroskop Testsieger

Hier finden Sie eine Auflistung an Testberichten. Bitte beachten Sie bei Ihrer Recherche, dass ein Mikroskop Test nicht mit einem Mikroskop Vergleich gleichzusetzen ist. Bei einem Vergleich werden Produktdaten miteinandern verglichen, wohingegen ein Test eine physische Bewertung nach fest definierten Kriterien voraussetzt.

HerausgeberSuche
Stiftung Warentest»Bei test.de nach einem Mikroskop Test suchen
ÖKO-Test»Bei oekotest.de nach einem Mikroskop Test suchen
Testberichte.de»Bei testberichte.de nach einem Mikroskop Test suchen