C&W: Microscopische technieken
Inleiding
‘mikros’: klein
‘skopeo’: kijken
Microscoop: 3 functies:
- Vergroting: vergroot beeld van het specimen
- Resolutie: details in beeld scheiden
- Contrast: details zichtbaar maken voor het menselijke oog, voor een camera of voor
een ander beeldopname-apparaat
Resolutie (= oplossend vermogen): kleinste afstand waarmee 2 punten nog net gescheiden
weergegeven kunnen worden. Dichter dan dat zien we de 2 punten als 2 punt. Is
belangrijker dan vergroting.
- Resolutie blote oog: 0,2 mm
- Resolutie LM: 0,2 µm
- Resolutie TEM: 0,1 nm
Enkele begrippen
Grootte cellen:
- Rode bloedcel: 6,5-7 µm (mens)
- Eicel: 100+ µm
- Spiercel: tot tientallen centimeters
Grootte celorganellen:
- Moleculen en ribosomen: enkele nanometers
- Mitochondriën: 0,2 µm (= de maximale resolutie van een LM)
De samengestelde lichtmicroscoop
Microscopen maken steeds gebruik van lenzen. Samengestelde microscoop: gebruik van ten
minste twee lenzen.
Lenstheorie:
- Focaal punt: brandpunt van de lens
- Focaal vlak: verticaal vlak waarin focaal punt ligt
- Focale afstand: afstand tussen lens en focaal vlak
à Convexe lens:
- Object op oneindig: geïnverteerd, verkleind, reëel beeld achter de lens
- Object iets dichter bij lens, maar nog steeds verder dan 2 focale lengtes:
geïnverteerd, verkleind, reëel beeld achter de lens. Iets groter en verder van de lens
dan bij object op oneindig.
1
, - Object op 2x de focale afstand: beeld zal zich ook exact 2 focale lengtes van de lens
bevinden. Grootte beeld is identiek aan grootte object. Nog steeds geïnverteerd en
reëel achter de lens.
- Object tussen 1x en 2x de focale afstand: beeld zal zich nog verder weg vinden van
de lens. Geïnverteerd, vergroot, reëel beeld achter de lens. = techniek die gebruikt
wordt bij de objectieven van de microscoop.
- Object op de focale afstand / op het focaal vlak of punt: virtueel, rechtstaand beeld
voor de lens. Vergroting hangt af van kromming lens. = techniek die gebruikt wordt
bij het oculair van de microscoop.
Toepassing bij microscoop:
1. Door het objectief wordt een vergroot, geïnverteerd reëel ‘tussenbeeld’
geprojecteerd tussen objectief en oculair.
2. Het tussenbeeld wordt voor de 2e x vergroot. Menselijke oog ziet een virtueel beeld
op een afstand van 25cm van het oog, dichtbij de voet van de microscoop.
Onderdelen van de lichtmicroscoop
3 lenssysteem: oculair, optiek, condensor
Alle onderdelen worden samengehouden
door het statief.
4: objecttafel/preparaattafel: beweegbaar
gedeelte dat uit het statief steekt en
waarop het preparaat wordt geplaatst.
Scherpstellen van de microscoop gebeurt
door de preparaattafel op en neer te
bewegen.
12: lichtbron en 6: condensor: vormen
samen het belichtingssysteem. De
condensor is een set lenzen die de straal
van de lichtbron opvangen en ze via breking
tot een smalle lichtbundel herleiden. (zorgt
voor maximale belichting vh preparaat)
7: condensordiafragma in condensor
11: velddiafragma: tussen lichtbron en
condensor bij de betere microscopen.
3: objectieflenzen: meestal 3-5, op een
roteerbare schijf of objectiefwisselaar. Deze
vormen het primair beeld van het object en
maken het grootste gedeelte van de vergroting. Kwaliteit lenzen = kwaliteit microscoop.
1: oculairlenzen: het primaire beeld wordt een 2e keer vergroot door de oculairlenzen. De
uiteindelijke vergroting is VERGRtot = VERGRobjectief x VERGRoculair.
! Belichting volgens Köhler
Resolutie en numerieke apertuur
Resolutie: R = λ/NA
2
Inleiding
‘mikros’: klein
‘skopeo’: kijken
Microscoop: 3 functies:
- Vergroting: vergroot beeld van het specimen
- Resolutie: details in beeld scheiden
- Contrast: details zichtbaar maken voor het menselijke oog, voor een camera of voor
een ander beeldopname-apparaat
Resolutie (= oplossend vermogen): kleinste afstand waarmee 2 punten nog net gescheiden
weergegeven kunnen worden. Dichter dan dat zien we de 2 punten als 2 punt. Is
belangrijker dan vergroting.
- Resolutie blote oog: 0,2 mm
- Resolutie LM: 0,2 µm
- Resolutie TEM: 0,1 nm
Enkele begrippen
Grootte cellen:
- Rode bloedcel: 6,5-7 µm (mens)
- Eicel: 100+ µm
- Spiercel: tot tientallen centimeters
Grootte celorganellen:
- Moleculen en ribosomen: enkele nanometers
- Mitochondriën: 0,2 µm (= de maximale resolutie van een LM)
De samengestelde lichtmicroscoop
Microscopen maken steeds gebruik van lenzen. Samengestelde microscoop: gebruik van ten
minste twee lenzen.
Lenstheorie:
- Focaal punt: brandpunt van de lens
- Focaal vlak: verticaal vlak waarin focaal punt ligt
- Focale afstand: afstand tussen lens en focaal vlak
à Convexe lens:
- Object op oneindig: geïnverteerd, verkleind, reëel beeld achter de lens
- Object iets dichter bij lens, maar nog steeds verder dan 2 focale lengtes:
geïnverteerd, verkleind, reëel beeld achter de lens. Iets groter en verder van de lens
dan bij object op oneindig.
1
, - Object op 2x de focale afstand: beeld zal zich ook exact 2 focale lengtes van de lens
bevinden. Grootte beeld is identiek aan grootte object. Nog steeds geïnverteerd en
reëel achter de lens.
- Object tussen 1x en 2x de focale afstand: beeld zal zich nog verder weg vinden van
de lens. Geïnverteerd, vergroot, reëel beeld achter de lens. = techniek die gebruikt
wordt bij de objectieven van de microscoop.
- Object op de focale afstand / op het focaal vlak of punt: virtueel, rechtstaand beeld
voor de lens. Vergroting hangt af van kromming lens. = techniek die gebruikt wordt
bij het oculair van de microscoop.
Toepassing bij microscoop:
1. Door het objectief wordt een vergroot, geïnverteerd reëel ‘tussenbeeld’
geprojecteerd tussen objectief en oculair.
2. Het tussenbeeld wordt voor de 2e x vergroot. Menselijke oog ziet een virtueel beeld
op een afstand van 25cm van het oog, dichtbij de voet van de microscoop.
Onderdelen van de lichtmicroscoop
3 lenssysteem: oculair, optiek, condensor
Alle onderdelen worden samengehouden
door het statief.
4: objecttafel/preparaattafel: beweegbaar
gedeelte dat uit het statief steekt en
waarop het preparaat wordt geplaatst.
Scherpstellen van de microscoop gebeurt
door de preparaattafel op en neer te
bewegen.
12: lichtbron en 6: condensor: vormen
samen het belichtingssysteem. De
condensor is een set lenzen die de straal
van de lichtbron opvangen en ze via breking
tot een smalle lichtbundel herleiden. (zorgt
voor maximale belichting vh preparaat)
7: condensordiafragma in condensor
11: velddiafragma: tussen lichtbron en
condensor bij de betere microscopen.
3: objectieflenzen: meestal 3-5, op een
roteerbare schijf of objectiefwisselaar. Deze
vormen het primair beeld van het object en
maken het grootste gedeelte van de vergroting. Kwaliteit lenzen = kwaliteit microscoop.
1: oculairlenzen: het primaire beeld wordt een 2e keer vergroot door de oculairlenzen. De
uiteindelijke vergroting is VERGRtot = VERGRobjectief x VERGRoculair.
! Belichting volgens Köhler
Resolutie en numerieke apertuur
Resolutie: R = λ/NA
2
