Einführung

Unsere Augen sind erstaunliche Organe. Wenn wir nahe genug an etwas heran gehen, können wir selbst bei winzigen Objekten noch viele Details erkennen. Doch manchmal reicht es einfach nicht mehr aus. Es gibt eine ganze Welt in einem Bereich, den wir mit unserem Auge nicht mehr fassen können. Für diese Welt wurde das Mikroskop erfunden, ein Gerät, das uns erlaubt, Dinge zu beobachten, die für unser normales Auge zu klein sind. In diesem Skript wollen wir uns damit befassen, wie ein Mikroskop aufgebaut ist und wie du richtig damit umgehst.

Der Aufbau des Mikroskops

Wir betrachten einmal das Mikroskop genauer und schauen, aus welchen Teilen es besteht und wozu man sie verwendet. Das gilt auch generell für das Arbeiten in der Naturwissenschaft: Bevor du ein Gerät verwendest, stelle sicher, dass du weißt, wie du das Gerät zu bedienen hast.

1. Das Okular
   Das Okular ist eine Linse oder ein Linsensystem, das den Blick auf das untersuchte Objekt vergrößert. Durch das Okular schaust du in das Mikroskop.
2. Der Tubus
   Der Tubus ist eine lange Röhre, in der das Okular liegt.
3. Das Stativ
   Das Stativ ist das Grundgerüst des Mikroskops und verleiht ihm Stabilität. Du solltest das Mirkoskop nur am Stativ anfassen.
4. Der Objektiv-Revolver
   Der Objektiv-Revolver bietet dir eine Auswahl an unterschiedlichen Objektiven. Ein Objektiv ist ein Linsensystem mit einer bestimmten Vergrößerung. Durch Drehen kannst du zwischen den einzelnen Objektiven wechseln. Du beginnst immer mit dem Objektiv mit der schwächsten Vergrößerung und arbeitest dich, wenn du dort das Objekt scharf siehst, zur größten vor.
5. Der Objekttisch
   Auf dem Objekttisch liegt der Objektträger, das Glas, auf dem dein zu untersuchendes Objekt liegt. Mit Klammern oder ähnlichem wird der Objektträger fixiert und über Schrauben kann er verschoben werden.
6. Der Grobtrieb
   Mit dem Grobtrieb verstellst du die Höhe des Objekttischs. So kannst du das Bild, das du siehst, scharf stellen.
7. Der Feintrieb
   Der Feintrieb verstellt, wie der Grobtrieb, die Höhe des Objekttisches. Der Feintrieb ist präziser als der Grobtrieb.
8. Der Kondensor mit Blende
   Der Kondensor besteht aus einer oder mehreren Linsen und dient dazu, den Lichteinfall zu regeln. In komplexeren Mikroskopen wird der Kondensor auch dazu verwendet, um bestimmte Sorten von Licht herauszufiltern. Mit der Blende kannst du ebenfalls den Lichteinfall regeln. Nicht jedes Mikroskop besitzt einen Kondensor.
9. Die Lichtquelle
   Die Lichtquelle ist eine verstellbare Lampe mit Helligkeitsregler. Sie beleuchtet das Objekt durch den Kondensor und die Blende von unten, damit du im Okular ein helles Bild des Objekts sehen kannst. Sei vorsichtig, wenn du die Lampe herausnehmen willst, denn wenn sie länger in Betrieb war, kann sie sehr heiß werden.

Wie präpariere ich ein Objekt?

Bevor wir mit dem Mikroskop die Welt außerhalb unseres Sichtbereichs untersuchen können, müssen wir erst einmal ein Objekt so präparieren, damit wir es untersuchen können. Dazu benötigen wir verschiedene Dinge:

• Ein Objekt zum Untersuchen (z.B. eine Zwiebel)
• Ein Skalpell
• Eine Pinzette
• Einen Objektträger
• Ein Deckgläschen
• Eine Flüssigkeit (z.B. Wasser)

Bleiben wir beim Beispiel mit der Zwiebel. Eine ganze Zwiebel oder auch schon ein Zwiebelring sind viel zu dick, um sie näher zu untersuchen. Deshalb müssen wir zuerst mit dem Skalpell ein kleines Quadrat in die Zwiebel ritzen. Mit der Pinzette kannst du nun vorsichtig das oberste Häutchen der Zwiebel abziehen und auf die Mitte des Objektträgers legen. Nun kannst du mit einer Pipette einen Tropfen Flüssigkeit auf dein zu untersuchendes Objekt geben. Bei der Flüssigkeit wird es sich im Normalfall um Wasser handeln. Vielleicht verwendest du manchmal auch Wasser mit einem Farbstoff wie Methylenblau. Das hat den Vorteil, dass du damit Bereiche in deinen Zellen färben kannst, die normal durchsichtig sind. So kannst du sie besser unter dem Mikroskop erkennen. Wichtig ist dabei, dass der Farbstoff für deine Zellen nicht giftig ist. Anschließend legst du das Deckgläschen auf dein Objekt und den Objektträger. Dabei solltest du darauf achten, dass sich keine Luftblasen unter dem Deckglas bilden. Das kann später dazu führen, dass du unter dem Mikroskop wenig erkennen kannst. Die beste Methode ist, dein Deckgläschen an einer Seite des Objekts anzusetzen und dann langsam auf den Objektträger sinken zu lassen. Dabei kannst du auch die Pinzette zur Hilfe nehmen. Jetzt erkennst du auch, ob du genug Flüssigkeit auf den Objektträger gegeben hast. Wenn das Wasser leicht an den Seiten des Deckgläschens austritt, dann kannst du es mit einem Papiertuch abwischen. Solltest du jedoch sehen, dass sich unter deinem Deckglas trockene Stellen bilden, dann gib noch Flüssigkeit auf den Objektträger, bis die trockenen Stellen verschwunden sind. Danach bist du fertig und kannst dein Objekt unter dem Mikroskop untersuchen. Damit du ein besseres Bild davon bekommst, haben wir den Vorgang noch einmal in einer Abbildung dargestellt.

Der Vorgang der Mikroskopie

Nachdem wir uns nun mit dem Mikroskop vertraut gemacht und unser Objekt vorbereitet haben, können wir loslegen mit der Mikroskopie. Wenn du dein Objekt nun untersuchen möchtest, dann solltest du nach den folgenden Schritten vorgehen:

1. Schalte die Lampe am Mikroskop an und richte sie auf die Öffnung am Objekttisch aus.
2. Spanne deinen Objektträger auf dem Objekttisch ein und stelle ihn so ein, dass dein Objekt über dem Durchgang für das Licht liegt.
3. Stelle das Objektiv mit der niedrigsten Vergrößerung ein und drehe es mit dem Grobtrieb nah an den Objektträger heran.
4. Wirf einen Blick durch das Okular und überprüfe die Lichteinstrahlung. Verstelle die Blende und den Kondensor, bis du eine Lichteinstellung gefunden hast, die nicht zu hell oder zu dunkel ist.
5. Blicke durch das Okular und suche dein Objekt. Dazu kannst du den Objektträger mit den Schrauben am Objekttisch verschieben oder du drehst am Grobtrieb.
   Achtung! Drehe am Grobtrieb immer nur so, dass sich das Okular vom Objekttisch entfernt, sonst besteht die Gefahr, dass du mit dem Objektiv durch den Objektträger durchbrichst und das Mikroskop beschädigst.
6. Hast du dein Objekt gefunden, dann verstelle das Mikroskop über Grob- und Feintrieb oder am Objekttisch so, dass du dein Objekt zentral und scharf siehst.
7. Wenn du jetzt noch nicht genug Details erkennst, dann kannst du am Objektiv-Revolver drehen und das nächst größere Objektiv vorschalten. Schau dabei nicht durch das Mikroskop, sondern achte wieder darauf, dass das größere Objektiv nicht den Objektträger beschädigt.
8. Nun kannst du wieder dein Objekt suchen, scharf stellen und eventuell die nächste Vergrößerung einstellen, bis du genug Details erkennen kannst, um den Mikrokosmos, der vor deinen Augen liegt, zu bestaunen.

Nun, da du weißt, wie du ein Mikroskop bedienst, kannst du die erstaunliche Welt der Zellen und Bakterien mit deinen eigenen Augen in ihrer vollen Pracht bestaunen. Neben dem Lichtmikroskop, dessen Umgang du hier erlernt hast, gibt es auch noch andere Methoden der Mikroskopie, um noch kleinere Dinge zu erkennen. Während das Lichtmikroskop eine maximale Vergrößerung von 1:2000 schafft, kannst du mit dem Rasterelektronenmikroskop sogar eine Vergrößerung von 1:1000000 schaffen. Damit kannst du Abstände von bis zu Nanometer unterscheiden. Schade ist es nur, dass bei dieser Mikroskopie das Objekt nicht mehr lebt, während du mit dem Lichtmikroskop das Leben in einer Zelle hervorragend beobachten kannst.