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Fourier-Optik Kit
4.5.
Beugung und Auflösungsvermögen des Mikroskops
In diesem Unterkapitel soll gezeigt werden, dass Beugung der wesentliche Faktor ist, der
die klassische Lichtmikroskopie limitiert
parallelem Licht (also beispielsweise einer entfernten Quelle) beleuchtet wird.
Linse beschränkt natürlich das Lichtfeld, da sie einen endlichen Durchmesser
Dies erzeugt im Brennpunkt unweigerlich ein Beugungsbild, bei dem der Durchmesser
des zentralen Beugungsmaximums durch
gegeben ist, vgl. Abbildung 17, wobei
des verwendeten Lichts bezeichnet.
Das hat aber zur Folge, dass sich die Beugungsbilder zweier verschiedener Quellen
(oder Bildpunkte) überlappen. Entsprechend stellt sich die Frage, wann sie noch getrennt
wahrnehmbar sind, vgl. Abbildung 18.
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Hier sei aber angemerkt, dass inzwischen verschiedene Methoden bekannt
sind, um die Beugungsgrenze zu überwinden, z.B. die STED-Mikroskopie. 2014
erhielten Stefan Hell, Eric Betzig und William E. Moerner den Chemie-
Nobelpreis für die Entwicklung von Methoden zur superauflösenden
Fluoreszenzmikroskopie.
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Der hier dargelegte Gedankengang orientiert sich an Demtröder II.
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2,44 ⋅
die Brennweite der Linse und
Abbildung 17: Beugungsbild durch eine Linse
Kapitel 4: Theoretischer Hintergrund
. Stellen wir uns dazu eine Linse vor, die mit
⋅
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Die
hat.
die Wellenlänge
Rev A, 19.September 2018
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