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Ein Mikroskop verwenden

MittelschuleBiologieEin synthetisches Hellfeldpräparat mit objektivabhängigem Objektfelddurchmesser, einer Auflösungsschätzung anhand der numerischen Apertur und einer veranschaulichenden Defokussierung

Drehen Sie den orangefarbenen Fokuseinsteller und wechseln Sie das Objektiv. Bewegen Sie den Objektträger mit den Objekttischreglern.

3D

Ziehe den Apparat, um ihn anzupassen. Ziehe den Hintergrund, um ihn zu drehen. Scrolle zum Zoomen.

Synthetisches Mikroskoppräparat

40× · 4500 µm

Messprotokoll

Ändere die Einstellungen, teste eine Vorhersage und speichere das Ergebnis. Es werden bis zu 12 Momentaufnahmen gespeichert.

Über dieses Experiment

Bedienen Sie ein dreidimensionales Mikroskop und untersuchen Sie dabei ein synthetisches Okularbild. Wechseln Sie die Objektive, bewegen Sie das Präparat und stellen Sie den Fokus neu ein, um die Bedienelemente des Instruments mit dem beobachteten Sehfeld in Beziehung zu setzen. Vergleichen Sie die Gesamtvergrößerung mit der Auflösung und Schärfentiefe, statt anzunehmen, dass ein größeres Bild immer mehr Details sichtbar macht.

Lernziele

  • Setzen Sie Objektiv- und Okularvergrößerung mit der Gesamtvergrößerung in Beziehung.
  • Vergleichen Sie Sehfelddurchmesser, Auflösung und Schärfentiefe bei Änderungen der numerischen Apertur.
  • Verwenden Sie den Maßstabsbalken, um die Größe des Präparats einzuschätzen und die Grenzen synthetischer Bilder zu erkennen.

Anleitung

  1. 1Beginnen Sie mit dem 4×-Objektiv, suchen Sie die Zellwände und bewegen Sie den Objektträger horizontal und vertikal.
  2. 2Wechseln Sie zu 40×, stellen Sie die Fokusebene außerhalb der Präparatebene ein und fokussieren Sie erneut.
  3. 3Verringern Sie die Apertur und vergleichen Sie die Schätzwerte für Auflösung und Schärfentiefe.
  4. 4Ändern Sie die Vergrößerung des Okulars, ohne das Objektiv zu wechseln, notieren Sie die optischen Messwerte und speichern Sie eine Ansicht.

Das Modell

Gesamtvergrößerung
Auflösung und ungefähre Schärfentiefe

Annahmen

  • Das Präparat ist eine deterministische Zeichnung von Zwiebel- oder Blattepidermis, kein Foto und keine diagnostische Probe. Unschärfe und Helligkeit dienen der Veranschaulichung.
  • Der Felddurchmesser beträgt 18 mm geteilt durch die Objektivvergrößerung. Allen Okularen ist dieselbe Sehfeldzahl von 18 mm zugewiesen. Die Wellenlänge ist auf 0,55 µm festgelegt.
  • Die Auflösung wird mit 0,61 mal Wellenlänge geteilt durch die numerische Apertur geschätzt; für die Schärfentiefe wird die Wellenlänge durch das Quadrat der Apertur geteilt. Abbildungsfehler, Immersionsmedien, optische Schnittbildgebung und quantitative Bildentstehung bleiben unberücksichtigt.

Im Unterricht ausprobieren

  1. Q1Warum verbessert ein stärker vergrößerndes Okular nicht den auf dem Objektiv basierenden Auflösungsschätzwert?
  2. Q2Warum kann das Schließen der Blende ein unscharfes Präparat klarer erscheinen lassen und gleichzeitig die Auflösung verringern?

Häufig gestellte Fragen

Eignet sich das Bild zur Identifizierung echten Gewebes?

Nein. Es handelt sich um ein synthetisches Lehrpräparat mit bewusst vereinfachten Strukturen.

Warum verändert die Okularvergrößerung die Vergrößerung, aber nicht den angezeigten Felddurchmesser?

Das Modell legt die Okularfeldzahl fest. Unter dieser Annahme hängt der Präparatfelddurchmesser nur von der Objektivvergrößerung ab.