Details

<p>Einleitung ix</p> <p>Eine kurze Geschichte der Mikroskopie xiii</p> <p>Referenzen xviii</p> <p><b>Teil I Das Lichtmikroskop als optisches Instrument 1</b></p> <p><b>1 Optische Vergrößerungen: Von der Lupe zum Mikroskop 3</b></p> <p>1.1 Die Lupe 3</p> <p>1.2 Höhere Vergrößerungen: Das zusammengesetzte Mikroskop 5</p> <p>1.2.1 Strahlengang im zusammengesetzten Mikroskop 6</p> <p>1.2.2 Numerische Apertur und laterales Auflösungsvermögen 8</p> <p>1.2.3 Axiales Auflösungsvermögen: Schärfentiefe 13</p> <p>1.2.4 Vergrößerung und numerische Apertur – was ist möglich? 14</p> <p>1.2.5 Die Beleuchtung des Mikroskops: Von kritisch zu Köhler 17</p> <p>1.2.6 Die Aperturblende und ihre Funktion 21</p> <p>1.2.7 Die Pupillen 23</p> <p>1.3 Wichtige mechanische Abmessungen des Mikroskops 25</p> <p>1.3.1 Optik nach DIN: Endliche Tubuslänge 25</p> <p>1.3.2 Unendlichoptik 27</p> <p>Referenzen 30</p> <p><b>2 Das aufrechte Durchlichtmikroskop: Aufbau und Funktionsweise 31</b></p> <p>2.1 Das Mikroskopstativ 31</p> <p>2.2 Die Beleuchtung 33</p> <p>2.2.1 Halogenlampen 34</p> <p>2.2.2 Linienstrahler: Quecksilber-Hochdrucklampen 36</p> <p>2.2.3 Leuchtdioden 38</p> <p>2.3 Kondensoren 40</p> <p>2.3.1 Prinzipieller Aufbau 41</p> <p>2.3.2 Besondere Bauformen 42</p> <p>2.4 Fokussierung und Mikroskoptisch 43</p> <p>2.4.1 Fokussierung 44</p> <p>2.4.2 Mikroskoptisch 45</p> <p>2.4.3 Ergonomie 47</p> <p>2.5 Objektive 48</p> <p>2.5.1 Kennzeichnungen von Objektiven 48</p> <p>2.5.2 Farbkorrektion: Achromate und Apochromate 51</p> <p>2.5.3 Ebene Bilder: Planobjektive 54</p> <p>2.5.4 Ergänzung: Bestimmung der numerischen Apertur 58</p> <p>2.6 Okulare 60</p> <p>2.6.1 Kennzeichnungen von Okularen, Vergrößerung und Sehfeldzahl 60</p> <p>2.6.2 Bauformen von Okularen 62</p> <p>2.6.3 Exkurs: Messen mit dem Mikroskop 64</p> <p>2.7 Beobachtungstuben 66</p> <p>2.7.1 Beobachtungstuben: Von monokular bis trinokular 66</p> <p>2.7.2 Optische Mitbeobachtung: Diskussionsbrücken 70</p> <p>2.8 Bilddokumentation 71</p> <p>2.8.1 Bildsensoren für Kameras – ein kurzer Überblick 72</p> <p>2.8.2 Kompaktkameras 75</p> <p>2.8.3 Systemkameras 76</p> <p>2.8.4 C-Mount-Kameras 78</p> <p>2.8.5 Softwarepakete, Tipps zum Kauf 81</p> <p>Referenzen 81</p> <p><b>3 Das aufrechte Auflichtmikroskop 83</b></p> <p>3.1 Aufbau und Funktionsweise 83</p> <p>3.2 Die Beleuchtung 84</p> <p>3.3 Objektive für die Auflichtmikroskopie 86</p> <p>3.4 Fokussierung und Mikroskoptisch 87</p> <p>Referenzen 89</p> <p><b>4 Das inverse Mikroskop: Aufbau und Funktionsweise 91</b></p> <p>4.1 Das Mikroskopstativ 91</p> <p>4.2 Beleuchtung und Optik 92</p> <p>4.3 Mikroskoptisch und Fokussierung 94</p> <p>Referenzen 96</p> <p><b>5 Das Stereomikroskop: Aufbau und Funktionsweise 97</b></p> <p>5.1 Stereomikroskop – optischer Aufbau 97</p> <p>5.2 Stative und Beleuchtung 101</p> <p>Referenzen 105</p> <p><b>Teil II Unsichtbares sichtbar machen 107</b></p> <p><b>6 Kontrastierverfahren in der Mikroskopie 109</b></p> <p>6.1 Hellfeldmikroskopie 109</p> <p>6.1.1 Durchlicht-Hellfeldmikroskopie 110</p> <p>6.1.2 Auflicht-Hellfeldmikroskopie 114</p> <p>6.2 Schiefe Beleuchtung 117</p> <p>6.2.1 Funktionsprinzip und Komponenten 117</p> <p>6.2.2 Weiterentwicklung: Der Hoffman-Modulationskontrast 118</p> <p>6.2.3 Schiefe Beleuchtung im Durchlicht 120</p> <p>6.2.4 Schiefe Beleuchtung im Auflicht 121</p> <p>6.3 Dunkelfeldmikroskopie 122</p> <p>6.3.1 Funktionsprinzip und Komponenten 122</p> <p>6.3.2 Durchlicht-Dunkelfeldmikroskopie 122</p> <p>6.3.3 Auflicht-Dunkelfeldmikroskopie 127</p> <p>6.4 Phasenkontrastmikroskopie 128</p> <p>6.4.1 Funktionsprinzip und Komponenten 128</p> <p>6.4.2 Anwendungsbeispiel: Zählung von Asbestfasern 136</p> <p>6.4.3 Anwendungsbeispiel: Untersuchung von Belebtschlamm 137</p> <p>6.5 Polarisationsmikroskopie 139</p> <p>6.5.1 Orthoskopie: Funktionsprinzip und Komponenten 140</p> <p>6.5.2 Orthoskopie: Anwendungsbeispiele 146</p> <p>6.5.3 Konoskopie: Funktionsprinzip und Komponenten 148</p> <p>6.6 Differenzieller Interferenzkontrast 153</p> <p>6.6.1 Funktionsprinzip und Komponenten 153</p> <p>6.6.2 Differenzieller Interferenzkontrast im Durchlicht 159</p> <p>6.6.3 Differenzieller Interferenzkontrast im Auflicht 161</p> <p>6.7 Fluoreszenzmikroskopie 163</p> <p>6.7.1 Funktionsprinzip und Komponenten 163</p> <p>6.7.2 Auflicht-Fluoreszenzmikroskopie: Beispiele 169</p> <p>6.8 Kontrastierverfahren in der Stereomikroskopie 174</p> <p>Referenzen 177</p> <p><b>Teil III Weiterentwicklungen – Über Die Weitfeldmikroskopie Hinaus 181</b></p> <p><b>7 Moderne mikroskopische Verfahren 183</b></p> <p>7.1 Modellierung der Punktbildverwaschungsfunktion 183</p> <p>7.1.1 Dekonvolution: Bildverbesserung durch Software 183</p> <p>7.1.2 Konfokalmikroskopie 184</p> <p>7.1.3 Das 4Pi-Mikroskop 187</p> <p>7.1.4 Das STED-Mikroskop 189</p> <p>7.2 Höchstauflösung durch Eingriffe in die Beleuchtungsgeometrie 191</p> <p>7.2.1 Strukturierte Beleuchtung 192</p> <p>7.2.2 Lichtblattmikroskopie 194</p> <p>7.2.3 Lokalisationsmikroskopie durch Photoaktivierung 195</p> <p>7.3 Nahfeldverfahren 196</p> <p>7.3.1 Nahfeldmikroskopie 197</p> <p>7.3.2 Interne Totalreflexionsmikroskopie 198</p> <p>7.4 Quantitative mikroskopische Verfahren 200</p> <p>7.4.1 Fluorescence Recovery after Photobleaching (FRAP) 200</p> <p>7.4.2 Zeitaufgelöste Messungen 201</p> <p>7.5 Nichtlineare Effekte: Raman- und Zwei-Photonen-Mikroskopie 204</p> <p>7.5.1 Raman-Mikroskopie 204</p> <p>7.5.2 Zwei-Photonen-Mikroskopie 206</p> <p>Referenzen 207</p> <p>Danksagung 211</p> <p>Nachweis der mikroskopischen Aufnahmen 213</p> <p>Stichwortverzeichnis 215</p>

Jorg Haus ist Produktmanager fur optische Mikroskope bei der Helmut Hund GmbH, Wetzlar. Nach seinem Studium der Physik und anschlie?ender Promotion an der Justus-Liebig-Universitat Gie?en konnte er mehr als 10 Jahre Erfahrungen in der Fertigungsme?technik und der optischen Sensorik sammeln. Dr. Haus ist Autor mehrerer Original- und Ubersichtsarbeiten uber gitteroptische Sensorik und verfa?te Beitrage zur "Encyclopedia of Applied Physics" und zur "Optics Encyclopedia" von Wiley-VCH. 2010 erschien bei Wiley-VCH seine erste Monographie "Optical Sensors".

Selbst 150 Jahre nach Beginn seiner Fertigung im industriellen Maßstab ist das Mikroskop immer noch ein unverzichtbares Werkzeug in Medizin, Biologie und<br> Materialwissenschaft. In diesem Buch werden zunächst die wichtigsten Aspekte der Funktionsweise und des Aufbaus der unterschiedlichen Typen von Lichtmikroskopen<br> erklärt. Es wird dargelegt, welche Funktion die unterschiedlichen Bedienelemente haben und wie sie sich auf das Bildergebnis auswirken. In den weiterführenden<br> Kapiteln finden sich Beschreibungen der wichtigsten Kontrastierverfahren und auch der modernsten Hochauflösungsverfahren, mit denen eine neue Ära der<br> optischen Mikroskopie begonnen hat. Der Text ist leicht verständlich geschrieben mit praktischen Anwendungsbeispielen und vielen mikroskopischen Aufnahmen.<br> <br> Aus dem Inhalt:<br> ? Eine kurze Geschichte der Mikroskopie<br> Teil I: Das Lichtmikroskop als optisches Instrument<br> ? Optische Vergrößerungen: Von der Lupe zum Mikroskop<br> ? Das aufrechte Durchlicht-Mikroskop: Aufbau und Funktionsweise<br> ? Das aufrechte Auflicht-Mikroskop<br> ? Das inverse Mikroskop<br> ? Das Stereomikroskop<br> Teil II: Unsichtbares sichtbar machen<br> ? Kontrastierverfahren in der Mikroskopie<br> Teil III: Weiterentwicklungen ? Über die Weitfeldmikroskopie hinaus<br> ? Weiterentwicklungen<br> <br> Jörg Haus ist Produktmanager für optische Mikroskope bei der Helmut Hund GmbH, Wetzlar. Nach seinem Studium der Physik und anschließender Promotion an der Justus-Liebig-Universität Gießen konnte er mehr als 10 Jahre Erfahrungen in der Fertigungsmeßtechnik und der optischen Sensorik sammeln. Dr. Haus ist Autor mehrerer Original- und Übersichtsarbeiten über gitteroptische<br> Sensorik und verfaßte Beiträge zur Encyclopedia of Applied Physics und zur Optics Encyclopedia von Wiley-VCH. 2010 erschien bei Wiley-VCH seine erste Monographie Optical Sensors.

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