Grundlagen der Licht- und Elektronenmikroskopie

Grundlagenwissen für Studierende, Doktoranden und Praktiker: Mikroskopie lernen, verstehen und erleben. Dieses Lehrbuch bietet eine umfangreiche Einführung in die Grundlagen der Licht- und Elektronenmikroskopie. Der Aufbau der Mikroskope, ihre Bedienung, Funktionsweise sowie deren Anwendung werden ausführlich beschrieben. Komplexe physikalische Zusammenhänge werden anhand aussagekräftiger Illustrationen verständlich. Zusätzliche Infoboxen stellen Sonderaspekte heraus. Vom Ersteiger bis zum erfahrenen Anwender: dieses bislang einzigartige Mikroskopie-Lehrbuch eignet sich durch seine ausführliche Darstellung und seinen modularen Aufbau sowohl zum aufbauenden Wissenserwerb als auch zum Lernen einzelner Einheiten.

Aus: BIOspektrum Hans-Peter Sinn 5/2018
[] ein [] Lehrbuch, das jedem ans Herz zu legen ist, der sich praktisch oder theoretisch mit der Mikroskopie auseinandersetzen [] möchte. Interessant für Studenten, aber auch für Fachleute []. Die hohe Fachkompetenz der Autoren, die sehr sorgfältige Ausgestaltung mit den zahlreichen Schemazeichnungen und Illustrationen machen das Buch zu einem Klassiker. Unbedingt zu empfehlen. []

Autorentext
Alexander Linnemann, Dipl.-Biol.Studium an der Biologie in Münster, Abschluss als Diplom-Biologe. Danach Tätigkeit als Ökologe mit dem Schwerpunkt in ökologische Bestandsaufnahmen, deren Auswertung und Begutachtung mit Methoden der Fernerkundung und Kartographie in verschiedenen Unternehmen und in der Selbständigkeit. Über 10 Jahre Produktentwicklung von Software und Kameras für die Lichtmikroskopie bei einem großen Hersteller für Mikroskope und medizinische Geräte. Seit 2013 wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Ulm. Methodische Schwerpunkte der Forschung sind die Mikroskopie, Bildakquisiton und Bildanalyse.Dr. Susanne Kühl, Studium und Promotion in den Naturwissenschaften an der Universität Ulm. Seit vielen Jahren ist sie auf dem Gebiet der Grundlagenforschung im Bereich der Entwicklungsbiologie tätig und hat zahlreiche Abschlussarbeiten in den Life Sciences betreut. Lehrveranstaltungen führt sie in den Fächern Entwicklungsbiologie und Biochemie sowie zum Thema Lernstrategien und Prüfungsvorbereitung in den Life Sciences durch. Weiterhin ist sie an der Konzeptionierung von neuen Lehrformaten beteiligt. 2015 Abschluss des Zertifikats für Hochschuldidaktik Baden-Württemberg, derzeit Studium des Masters of Medical Education (MME) in Deutschland. Seit einigen Jahren Autorin und Reihenherausgeberin von Life Science-Lehrbüchern des Ulmer Verlags.

Klappentext
Dieses Lehrbuch bietet eine umfangreiche Einführung in die Grundlagen der Licht- und Elektronenmikroskopie: Mikroskopie lernen, verstehen und erleben. Um die vielen Möglichkeiten, die ein Mikroskop bietet, auch praktisch ausschöpfen zu können, ist das Verständnis seiner Funktionsweise unerlässlich. Alle, die in ihrer Ausbildung, im Studium, während der Promotion oder in der Berufspraxis mit einem Mikroskop arbeiten, erhalten durch leicht verständlich formulierte und reich bebilderte Inhalte einen besseren Zugang zu ihrem Arbeitsgerät. Der Fokus des Titels liegt auf dem Aufbau der Mikroskope, ihrer Bedienung und Funktionsweise sowie ihrer Anwendung. Komplexe physikalische Zusammenhänge werden anhand aussagekräftiger Illustrationen verständlich. Zusätzliche Infoboxen stellen Sonderaspekte heraus. Vom Einsteiger bis zum erfahrenen Anwender in der Praxis: Dieses Mikroskopie-Lehrbuch eignet sich durch seine ausführliche Darstellung und seinen modularen Aufbau sowohl zum aufbauenden Wissenserwerb als auch zum Lernen einzelner Einheiten.

Inhalt
Danksagung 11 Vorwort und Einführung 15 I Von der Strahlenoptik zum einfachen Mikroskop 19 1 Optische Grundlagen Strahlenoptik 20 1.1 Was ist Licht? Ein historischer Überblick 20 1.2 Lichtquellen: Selbst- und Nichtselbstleuchter 26 1.2.1 Wie entsteht Licht? 26 1.3 Begriffe der Strahlenoptik 27 1.3.1 Lichtstrahl und Strahlenbündel 27 1.3.2 Punktlichtquellen zur einfachen grafischen Darstellung von Strahlengängen 28 1.4 Axiome der Strahlenoptik 29 1.4.1 Erstes Axiom der Strahlenoptik 30 1.4.2 Zweites Axiom der Strahlenoptik 30 1.4.3 Drittes Axiom der Strahlenoptik 36 1.4.4 Viertes Axiom der Strahlenoptik 36 1.5 Brechung des Lichts beim Durchgang durch verschiedene optische Bauelemente 37 1.5.1 Planparallele Platte 37 1.5.2 Brechung an kugelförmigen Grenzflächen 38 1.5.3 Brechung an Linsen 40 1.6 Wie entstehen Bilder? 45 1.6.1 Abbildungen durch Linsen 45 1.6.2 Abbildungen durch Prismen 55 1.6.3 Abbildungen durch Spiegel 57 1.7 Zusammenfassung 58 2 Auge, Lupe und einfaches Mikroskop 59 2.1 Das Auge 59 2.1.1 Der Aufbau des menschlichen Auges 59 2.1.2 Netzhaut 60 2.1.3 Dioptrik des Auges 62 2.2 Optische Instrumente und Vergrößerung 72 2.2.1 Lupe 73 2.2.2 Vergrößerungsglas, Lupe und einfaches Mikroskop 75 2.3 Zusammenfassung 80 II Das zusammengesetzte Mikroskop 81 3 Allgemeines zum Mikroskop 82 3.1 Der Strahlengang eines Mikroskops 82 3.2 Die Vergrößerung durch das Mikroskop 85 3.3 Das zusammengesetzte und das einfache Mikroskop im Vergleich 89 3.4 Zusammenfassung 91 4 Der Aufbau eines Mikroskops 92 4.1 Allgemeiner Aufbau eines Mikroskops 92 4.2 Die mechanischen Bestandteile eines Mikroskops 92 4.2.1 Stative 92 4.2.2 Mikroskoptuben 96 4.2.3 Objekttische 100 4.3 Zusammenfassung 103 5 Mikroskopobjektive 104 5.1 Objektive mit endlicher und unendlicher Bildweite 104 5.1.1 Objektive mit endlicher Bildweite 104 5.1.2 Objektive mit unendlicher Bildweite 106 5.2 Vergrößerung und Abbildungsmaßstab 107 5.3 Die numerische Apertur 110 5.3.1 Bedeutung der numerischen Apertur 111 5.3.2 Numerische Apertur und Öffnungswinkel 112 5.3.3 Numerische Apertur und Immersion 113 5.4 Homogene Immersion 114 5.5 Immersionsmittel und -objektive 116 5.5.1 Immersionsmittel 116 5.5.2 Anwendung eines Immersionsobjektivs 118 5.6 Numerische Apertur und förderliche Vergrößerung 119 5.7 Abbildungsfehler und deren Korrektion 120 5.7.1 Abbildungsfehler 120 5.7.2 Monochromatische Aberrationen 120 5.7.3 Chromatische Aberration 124 5.8 Korrektionsklassen oder Objektivklassen 125 5.8.1 Der Achromat 125 5.8.2 Fluoritobjektive oder Semiapochromate 127 5.8.3 Der Apochromat 127 5.8.4 Planobjektiv 129 5.9 Spezialobjektive 130 5.9.1 Objektive mit Quarzglas 130 5.9.2 Phasenkontrastobjektive 131 5.9.3 Objektive für die Polarisationsmikroskopie 131 5.10 Deckglasdicke 131 5.11 Korrektionsring bei Objektiven 133 5.12 Federfassung zum Schutz der Frontlinse 133 5.13 Objektive mit Irisblende 134 5.14 Zusammenfassung 136 6 Mikroskopokulare 137 6.1 Allgemeines zum Okular 137 6.2 Okulartypen 141 6.3 Okularangaben und ihre Bedeutung 144 6.3.1 Vergrößerung 144 6.3.2 Sehfeldzahl 144 6.3.3 Großfeld- oder Weitwinkelokulare 147 6.3.4 Dioptrienausgleich 147 6.3.5 Brillenträgerokular 147 6.4 Okulare für Demonstrations-, Zähl- oder Messzwecke 148 6.5 Zusammenfassung 152 7 Die Beleuchtungseinrichtung eines Mikroskops 153 7.1 Die Beleuchtung 153 7.2 Lichtquellen und ihre optimale Einstellung 154 7.3 Der Kondensor 155 7.3.1 Allgemeiner Aufbau eines Kondensors 155 7.3.2 Funktion des Kondensors: Ausleuchtung des Präparats 155 7.3.3 Funktion des Kondensors: Beleuchtungsapertur 157 7.3.4 Einstellung der Kondensorblende 158 7.3.5 Bauformen von Kondensoren 161 7.4 Mikroskopbeleuchtungen 163 7.4.1 Die kritische Beleuchtung 163 7.4.2 Die Köhlersche Beleuchtung 164 7.5 Zusammenfassung 174 8 Einteilung der Mikroskope 175 8.1 Kursmikroskope 175 8.2 Routine- oder Labormikroskope 178 8.3 Forschungsmikroskope oder Universalmikroskope 178 8.4 Zusammenfassung 180 9 Stereomikroskope und Makroskope 181 9.1 Stereomikroskope 181 9.1.1 Greenough-Systeme oder Greenough-Mikroskope 183 9.1.2 Teleskop- oder Fernrohrsysteme 184 9.1.3 Beleuchtung 185 9.1.4 Anwendungsgebiete 185 9.2 Makroskope 186 9.3 Zusammenfassung 187 III Theorie der mikroskopischen Abbildung 189 10 Grundlagen der Wellenoptik 190 10.1 Der dunkle Raum: Warum die W…

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