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Physik-Optik-Mikroskop

Frage: Physik-Optik-Mikroskop
(2 Antworten)


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Hey Leute,


warum kann man mit dem Mikroskop nur Strukturen in der Größenordnung der Wellenlänge des Lichtes auflösen?

Das ist eine Frage die bei mir auf dem Aufgabenblatt steht und ich keine Ahnung habe was die von mir wollen....


Danke für die Antwort

:-)
Frage von tristan17 | am 29.08.2012 - 13:33


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Antwort von Prometheus700 | 29.08.2012 - 17:09
Hat mit der Beugung des Lichtes zu tun.

Die physikalischen Abhandlungen zu diesem Théma setzen meist ein nicht vorhandenes Grundverständnis voraus, das meiner Ansicht nach dieser Link liefern sollte:

http://www.photoscala.de/Artikel/Begrenzung-der-Aufloesung-durch-Beugung


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Antwort von v_love | 30.08.2012 - 00:58
erst mal ist festzuhalten, dass das genau genommen eine falsche frage ist.
ein mikroskop ist von der wortbedeutung her ein gerät, mit dem man kleines beobachten kann.
was hier mit mikroskop gemeint ist, ist ein lichtmikroskop. dabei wird licht an strukturen gestreut. nun ist es ein gesetzt der optik, das man um strukturen gewisser größe aufzulösen wellenlängen braucht, die in der größenordnung der stukturen liegen.
gut, wie kann man sich das plausibel machen:
ich betrachte die streuung an einem gitter mit gitterkonstante g. habt ihr wahrscheinlich gemacht, wenn nicht kannst du dir sehr leicht die formel lambda=g*sin(theta) fürs 1.maximum am gitter herleiten.
dies zeigt schon, dass lambda im bereich der strukturgröße sein soll. verwendet man licht großer wellenlänge um eine kleine sturktur aufzulösen geht die intensitätsverteilung in die breite, du information über die struktur ist dann über einen weiten raumbereich verteilt (man sieht dann was verschwommenes)
wenn man etwas mehr arbeit reinsteckt kann man eine genauere fausregel fürs auflösungsvermögen herleiten, was als rayleigh kriterium bekannt ist, siehe z.b. http://de.wikipedia.org/wiki/Rayleigh-Kriterium.
(der vielleicht komisch vorkommende faktor 1,22/2 kommt von der nullstelle der intensitätsverteilung, die eine so genannte besselfunktion ist)

wenn man also größen im bereich µm auflösen will, benutzt man ein lichtmikroskop, wenn man festkörper untersucht, benutzt man ein e- mikroskop oder X-rays, wenn man sich atomkerne anschauen will benutzt man einen teilchenbeschleuniger, in denen teilchen (typischerweise e-, e+ oder pp) aufeinander geschossen werden (man beachte hier: je größer die energie, desto kleiner die wellenlänge. um also möglichst kleine objekte sehen zu können, muss man "nur" die energie erhöhen)

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