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Mikroskopie

 

die, -, Gesamtheit der Verfahren, die das Mikroskop und alle dazugehörenden Hilfsmittel zur Untersuchung mikroskopischer Objekte und kleiner Strukturen benutzen. Die klassische Mikroskopie beruht auf der vergrößernden optischen Abbildung: alle Objektpunkte werden durch die optische Systeme des Mikroskops gleichzeitig abgebildet. Nach diesem Prinzip arbeitet auch die Elektronenmikroskopie (Elektronenmikroskop). Bei dieser Art der Abbildung ist das Auflösungsvermögen durch die Wellenlänge der jeweils verwendeten Strahlung begrenzt. Eine höhere Auflösung erhält man bei der Rastermikroskopie (Rastermikroskope), bei der Objektpunkte zeitlich nacheinander durch einen fein fokussierten Sondenstrahl abgetastet, einzeln abgebildet und mit elektronischen Verfahren zu einem Bild zusammengesetzt werden.

 

Voraussetzung für mikroskopische Verfahren sind geeignete Präparationsmethoden. Von Erzen, Mineralen, Kohle, Versteinerungen und tierischen oder pflanzlichen Hartgebilden werden Dünnschliffe oder Anschliffe hergestellt. Um Strukturen, z. B. Korngrenzen in Metallanschliffen, sichtbar zu machen, ätzt man die Oberfläche an. Bei frischen biologischen Präparaten verhindert der Zusatz indifferenter Flüssigkeiten das Austrocknen. Die Gewebeteile werden ausgebreitet oder mit Zupfnadeln zerkleinert, stärkere werden als Quetschpräparat untersucht. Dünne Schnitte von frischen Gewebeproben stellt man mit einem Mikrotom her. Die Präparate werden meist auf einem Objektträger befestigt und mit einem dünnen Deckglas geschützt. - Mikroskop. Untersuchungen am lebenden Gewebe im unversehrten Verband des Organismus (Intravitalmikroskopie) finden z. B. am Auge und bei der Kapillarmikroskopie an Haut und Schleimhäuten Anwendung.

 

In optischer Hinsicht unterscheiden sich die mikroskopischen Verfahren durch die Art der Beleuchtung (Auflicht-, Durchlicht-, Hellfeld-, Dunkelfeldmikroskopie). Nach den Objektstrukturen differenziert man Verfahren, die entweder die Amplitude (Amplitudenkontrastverfahren) oder die Phase (Phasenkontrastverfahren) der Strahlung beeinflussen. Bei den häufigsten Anwendungen des Mikroskops hat man es mit Präparaten zu tun, bei denen die Strukturelemente verschieden hell oder in verschiedenen Farben erscheinen (Objekte mit Amplitudenkontrast). Verfahren zur Erzeugung eines Amplitudenkontrastes sind das Anfärben der Präparate und die Fluoreszenzmikroskopie, vornehmlich mit Auflichtanregung. Bei der Mikroskopie an sehr dünnen Objekten, die nicht eingefärbt werden können (z. B. lebende biologische Präparate), werden häufig Phasen- oder Interferenzkontrastverfahren zur Erzeugung von Bildkontrasten angewendet. In beiden Fällen sind unterschiedliche optische Dichten (Brechzahlen), d. h. unterschiedliche optische Weglängen an verschiedenen Stellen des Objekts, Voraussetzung (Objekte mit Phasenkontrast). Eigenschaften optisch anisotroper Substanzen (z. B. Kristalle, Minerale, Kunststoffe, aber auch biologische Objekte mit lang gestreckten Strukturen) werden in der Polarisationsmikroskopie untersucht.

 

Durch Zusatzgeräte wie Photometer oder Spektralapparate können Spektren, optische Eigenschaften und die chemische Zusammensetzung (einschließlich der quantitativen Zusammensetzung von Substanzmengen) an mikroskopisch kleinen Proben oder punktweise an größeren Proben untersucht werden. Heiztische erlauben das Studium von Vorgängen beim Schmelzen, Kornwachstum oder ähnlichen Prozessen. Durch das Einlegen von Strichplatten am Ort des Zwischenbilds oder im Okular des Mikroskops beziehungsweise mittels in zwei Koordinatenachsen verschiebbarer Kreuztische sind geometrisch quantitative Auswertungen möglich.

 

Zunehmend wird die Mikroskopie für quantitative, rechnergestützte Messungen herangezogen. Typ. Messaufgaben sind: Größen- oder Helligkeitsklassierungen, Flächen- oder Längenmessungen, Bestimmung von Teilchenzahlen, mittleren Durchmessern, spezifischen Oberflächen, Fluoreszenzintensitäten, Transmission, Extinktion, Reflexion sowie chemische Analyse. Dabei werden große Mikroskope mit Rechnern zur Steuerung des Messablaufs und zur Auswertung und Speicherung der Messdaten ausgerüstet; Analyse und Dokumentation der Bilder mikroskopischer Objekte geschehen damit weitgehend halb- oder vollautomatisch.

 

Literatur: Mikroskop.