Inhaltsverzeichnis 1 GRUNDLAGEN...1
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- Angelika Feld
- vor 6 Jahren
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1 Inhaltsverzeichnis 1 GRUNDLAGEN Literatur Lichtmikroskopie Fluoreszenz Mikroskopie Mikroskopie Techniken - Biologie Video Mikroskopie Dokumentation Optik Eigenschaften des Lichtes Strahlenoptik Lichtbrechung Reflexion optische Linsen Linsenformen Bildkonstruktion Linsengleichung und Abbildungsmaßstab Linsenfehler Wellenoptik Welleneigenschaft Farben & Wellenlängen Beugung...19 Überlagerung von Wellen Interferenz...20 Konstruktive Interferenz...21 Destruktive Interferenz...21 Doppelspaltversuch...22 Beugung am Gitter Polarisation...23 Unpolarisiertes Licht...23 Polarisiertes Licht...23 Polarisationsfilter...24 natürliche Polarisation Doppelbrechung...25 Stärke der Doppelbrechung...25 Eigendoppelbrechung...26 Formdoppelbrechung...26 Spannungsdoppelbrechung Optische Instrumente Lupen Objektive...28 Mikroskop-Objektiv...28 Foto-Objektiv
2 Gegenstandsweite und Bildgröße...29 Abbildungsmaßstab Auflösungsvermögen Auflösungsgrenzen Mikroskop-Auflösung / Abbe-Theorie...32 Numerische Apertur...33 Wellenlänge Qualität von Optiken...34 Achormate...34 Apochromate...34 Fluorite...35 Planobjektive...35 Vergütung Mikroskop Das Mikroskop Aufbau Gesamtvergrößerung - Strahlengang...39 einfache Vergrößerungen Objektiv...39 einfache Vergrößerungen Okular...39 zusammengesetzte Vergrößerung Mikroskop Lichtquellen Halogenlampen Gasentladungslampen...40 Neutrale Graufilter...41 Gasdruck...41 Xenon-Bogenlampen...42 Quecksilber-Bogenlampen...42 Quecksilber(Xenon)-Lampen...42 Metallhalogenid Lampen Laser...43 Prinzip...43 optischer Resonator...43 Laser-Typen...44 Laser Klassen LED (Light Emitting Diode) Kollektor...46 Leuchtfeldblende: Kondensor Bauarten...48 Scheibenkondensor...48 ältere Bauweise mit modularen Aufsätzen Konsensorblende Schärfentiefe Objekttisch Objektiv
3 Maßstabszahl Parfokaler Abstand numerische Apertur & Auflösung Immersion & Auflösung...53 vereinfachte Berechnung der Mikroskop-Auflösung Deckglaskorrektur Tubuslänge mm Optiken...55 Unendlich Optiken Arbeitsabstand...56 Long Distance Objektive (LD) Objektivklassen Qualitäten...57 Trocken- und Immersionsobjektive...57 Achromate...58 Planachromate...58 Apochromate...58 Planapochromate...59 Universalobjektive...59 Fluorit-Objektive...59 Phasenkontrastobjektive...60 Objektive mit Irisblende Objektivbeschriftung Tubus...62 Monotubus...62 Binotubus...63 Tritubus Okular Bautypen...64 Einlinsige Okulare...64 Mehrlinsige Okulare...65 Periplane Okulare Vergrößerung Dioptrienausgleich Okulare für Brillenträger Messokulare Einstellfernrohre Projektiv Okularbeschriftung Beleuchtungsanordnung Kritische Beleuchtung Köhlersche Bleuchtung...71 Beleuchtender Strahl...72 Abbildender Strahl Einstellen der Köhlerschen Beleuchtung Mikroskop-Typen Beleuchtungstechnik...75 Durchlichtmikroskop...75 Auflichtmikroskop
4 Bauweise...76 aufrechtes Mikroskop...76 inverses Mikroskop...76 Stereomikroskop Mikroskop-Klassen...78 Feldmikroskop...78 Kursmikroskop...78 Labormikroskop...78 Forschungsmikroskop...79 großes Forschungsmikroskop Qualitätsmerkmale Eichen und Messen Größe des Bildfeldes Messokulare & Objektmikrometer...81 Eichung des Messokulars Alternative Eichhilfen Interne Standards Mikroskop-Pflege Reinigungsmittel Linsen...83 Reinigung von hart vergüteten Flächen Stativ und Gehäuse Fremdkörper im Strahlengang...85 Verschmutzungen im Strahlengang finden Präparation Lebendpräparat...87 Größe des Präparates...87 Umgebungs- oder Einbettmedium Herstellung eines Lebendpräparates Feuchte Kammern...90 Feuchte Kammern für flüssige Objekte...90 Feuchte Kammern für feste Objekte Durchflusskammern...91 Einfache Durchflusskammer...91 Automatische Durchflusskammer Suspensionspräparat Ausstrichpräparat Zupfpräparat / Quetschpräparat Mazeration Dünnschnittpräparat Handschnitte...96 Anfertigung eins Handschnittes Mikrotomschnitte...98 Anfertigung eines Mikrotomschnittes...98 Mikrotome Bautypen Einbetten und Umschließen Einbettmedien
5 Messer Rasierklingen Mikrotommesser Messerprofile Dauerpräparat Herstellung Glyzerin-Dauerpräparat Kunstharz-Dauerpräparat Einschlussharze Beschriftung Fixierung Probenvorbereitung physikalische Fixierung Verhindern von Gefrierschäden Weitere Probenbearbeitung Gefriersubstitution Chemische Fixierung Chemische Fixiermittel Fixierpuffer Literatur Färbung und Farbstoffe Farbstoffe Mechanismen der Farbstoffbindung Einteilung der Farbstoffe Hellfeld-Farbstoffe Fluoreszenz-Farbstoffe Stokes Shift Bindung an Antibodies Green Fluorescent Protein (GFP) Färbemethoden Färbungen und Nachweise Literatur KONTRASTVERFAHREN Hellfeld Erstes Einstellen eines Präparates Köhlersche Beleuchtung Einstellen der Köhlerschen Beleuchtung Kontrasterzeugung im Hellfeld Kontrast und Auflösung im konventionellen Hellfeld Schärfentiefe Schiefe Beleuchtung Technische Voraussetungen Kondensor mit beweglicher Aperturblende Sektorenblende
6 2.2 Dunkelfeld Prinzip Technische Voraussetzungen Schwarzscheibe / zentrale Belende Größe der zentralen Blende Dunkelfeld-Kondensoren Paraboloid-Kondensor Kardioid-Kondensor Dunkelfeld-Objektträger Einstellen der Dunkelfeldbeleuchtung Einstellungs-Fehler Rheinbergbeleuchtung Anwendungsbereiche Phasenkontrast Amplituden- und Phasenpräparate Amplitudenpräparat Phasenpräparat Prinzip Technische Voraussetzungen Ringblende Phasenkontrast-Objektive Phasenring Einstellen des Phasenkontrastes Einstellungsfehler Das Phasenkontrastbild Positiver Phasenkontrast Negativer Phasenkontrast Inversion Störungen im Phasenkontrastbild Halo-Effekt Shading-Off Linseneffekt Anwendungsbereiche Polarisation Doppelbrechung Prinzip Technische Voraussetzungen Polfilter Objekttisch Objektive Einstellung des Polarisationsmikroskops Anwendungsbereiche
7 2.5 Interferenzkontrast Prinzip Technische Voraussetzungen Polfilter Wollaston-Prismen Lage der Prismen Einstellen des Gangunterschiedes Interferenzkontrast nach NOMARSKI Interferenzkontrast nach SMITH Bautypen Interferenzmikroskop nach SMITH Interferenzmikroskop nach NOMARSKI Durchlicht Interferenzmikroskop Auflicht Interferenzmikroskop Einstellung des Interferenzkontrastes Das Interferenzkontrast-Bild Kontrast-Probleme Anwendungsbereiche FLUORESZENZ Was ist Fluoreszenz? Stokes Shift Phosphoreszenz Fluorochrome Primärfluoreszenz (Autofluoreszenz) Sekundärfluoreszenz (Fluorochromierung) Immunfluoreszenz Antikörper & Antigene direkte Immunfluoreszenz indirekte Immunfluoreszenz Gewinnung von Antikörperseren Polyklonale Antikörper Monoklonale Antikörper Synthetische Antikörper Immunfärbung - Protokoll Durchführung einer Immunfluoreszenzfärbung am Beispiel von Mikrotubuli in Wurzelspitzen Green Fluorescent Protein Anwendung von Fluorochromen Identifizierung sichtbarer Strukturen Lokalisierung und Identifizierung unsichtbarer Strukturen Verfolgung physiologischer Vorgänge Gezielter Nachweis eines Proteins
8 3.3 Fluoreszenzmikroskopie Prinzip Technische Voraussetzungen Lichtquelle Strahltrennung Kantenfilter Bandfilter Dichroischer Spiegel Prismen & Beugungsgitter Acousto Optic Tunable Filter (AOTF) Spiegel-Filter-Würfel Bauarten Durchlicht-Hellfeld Durchlicht-Dunkelfeld Auflicht Fluoreszenz-Würfel Aufrechte Epifluoreszenz-Mikroskope Inverse Epifluoreszenz-Mikroskope Einstellen der Fluoreszenzbeleuchtung Durchlicht Auflicht Lichtquelle Zentrieren der Bogenlampe in der Auflichtfluoreszenz Einstellen des Präparates Reduktion von Out of Focus Licht Mikroskoptyp Blenden Feldblende Aperturblende Konfokal-Mikroskopie Confocal Laser Scanning Microscope (CLSM) Nipkow-Disc Multiphotonmikroskopie Vorteile der Multiphotonmikroskopie Nachteile der Multiphotonmikroskopie OptiGrid Farbstoffartefakte in der Fluoreszenz-Mikroskopie Bleaching Quenching Cross-Talk / Bleed through Cross Talk Bleed through Double Staining Probleme beim Beladen
9 3.4 Confocal Laser Scanning Microscope (CLSM) Vorteile Nachteile Aufbau eines CLSM Laser Scan Head Scan-System Strahltrennung Pinhole Durchmesser des Pinhole Photomultiplier Bauprinzip eines Photomultipliers Regelung des Photomultipliers Bildeinstellungen im CLSM Auflösung in der Konfokalmikroskopie Bildgröße / Dateigröße Auflösung und Bildgröße Helligkeit und Kontrast LUT-Einstellung Color Lookup Table Konfokal Zoom Digital Zoom Rauschunterdrückung Rauschunterdrückung Bildgebung im CLSM Transmissions-Bild Overlay Optische Schnittserien Fahrt durch das Objekt Erweiterter Fokus optische Schnittebenen Stereobild D Rekonstruktion Animation Time Lapse Aufnahmen Quantifizierung Spezialtechniken Backscattered Light Imaging FRAP FLIP FRET FRET -Prinzip FLIM
10 4 ADVANCED TECHNIQUES UV-Mikroskopie Wellenlänge und Auflösung Technische Voraussetzungen Vor- und Nachteile Bilder Video Enhanced Contrast (VEC) Auflösung elektronische Kontrasterzeugung Bilder Video Intensified Fluorescence (VIF) Infrarot-Mikroskopie Technische Voraussetzungen Bilder Bildverarbeitung Verbesserung des Bildes Bild Analyse DOKUMENTATION Foto- & Videoprotokoll Zeichnen Bedeutung und Grenzen Vor- und Nachteile Zeichenhilfen Zeichennetz: Zeichentubus Monitor / Mattscheibe Darstellungsmöglichkeiten Skizze Übersichtszeichnung Halbschematische Zeichnungen Zeichnung mit einfachen Konturen Zeichnung mit doppelten Konturen Zeichenfehler
11 5.2 Fotografie Vorteile Nachteile reelles Bild Projektiv Nachvergrößerung Beleuchtung Mikroblitz Analog-Kamera Spiegelreflexkamera Mikrokamera Digital-Kamera Aufnahme-Chip Auflösung Berechnungsbeispiel Weißabgleich Kompaktkamera Voreinstellungen zur Nutzung der Nikon Coolpix 4500 am Mikroskop Spiegelreflexkamera Mikroskop-Kamera Kein Bild was tun? Schwarzes Bild Weißes Bild Video und Film Zeitdehung Zeitraffung Chemie-Film CCD-Kamera Speichermedien Festplatte digital Video analog Video Chemiefilm INHALTSVERZEICHNIS
Inhaltsverzeichnis. http://d-nb.info/850796954
Einleitung Sehwinkel, Bezugssehweite und Auflösungsvermögen des menschlichen Auges 1 Hilfsmittel zur Vergrößerung des Sehwinkels 2 Vergrößerung durch Sammellinsen 7 l Das Mikroskop 10 Mikroskopstativ 10
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