Hallo,
nachdem lange nichts mehr auf meinen Seiten von mikroskopie.de passiert ist gibt es jetzt wieder - zunächst probeweise - endlich wieder etwas Neues. Unter http://www.mikroskopie.de/mimaging/kurs/start.html finden sich vorläufige Seiten zu einem neuen Mikroskopie-Kurs. Derzeit nur die Themenbereiche "Von der Sammellinse zum Zusammengesetzten Mikroskop" - "Die Abbesche Theorie zur Bildentstehung - mikroskopische Auflösung - Objektivklassen" - "Die Köhlersche Beleuchtung". Die in den Darstellungen oben rechts dargestellte Lupe zur vollseitigen Darstellung funktioniert noch nicht.
Mich würde derzeit insbesondere interessieren, ob die Seiten technisch einwandfrei funktionieren. Wer hier eine Merkwürdigkeit feststellt sollte mir dies mitteilen.
viele Grüße
Christian
Hallo Herr Linkenheld,
ich habe alles zwar nur erst kurz vorm Auge vorbeiziehen lassen, aber sie gefallen mir sehr, Ihre Animationen!
Freundliche Mikrogrüsse
H. Husemann
Hallo Herr Linkenheld,
klar beschrieben und übersichtlich dargestellt wie immer! Ich konnte unter Windows XP SP 3 mit IE 7 und aktuellen Patches keine Fehler auf den Seiten, bei der Navigation oder den Animationen feststellen.
Vielen Dank für Ihre Mühe bei der Aufbereitung der Themengebiete.
Schöne Grüße
Jörg Weiß
Hallo Herr Linkenheld,
ganz prima Sache! Das ist verständlich und hervorragend illustriert. Besten Dank!
Freundlichst
Peter Reil
PS: Kann/darf man die Animationen eigentlich irgendwie herunterladen und speichern? (Ich denke dabei an den Einsatz mit Schülern im naturwissenschaftlichen Unterricht...)
Hallo Herr Linkenheld,
Auch bei mir funktionieren Ihre Animationen einwandfrei. Die Illustrationen sind gut verständlich und super gemacht, da muss ich ein grosses Lob aussprechen!
Beste Grüße,
Marco
Hallo Herr Linkenheld,
für diesen Beitrag bekommen sie die Schulnote 1.
Kurz zwei Kommentare:
1.: Man sollte bei der Brechung den Satz einfügen:
"Ein Lichtstrahl wird stets zum optisch dichteren Medium hin gebrochen"
2.: Immersions-Objektive werden durch einen schwarzen Ring gekennzeichnet.
freundliche Grüße
Wolfram Weisshuhn
Hallo Herr Linkenheld,
vorab: Mit XP/SP3/Firefox/alle aktuellen Patches/Versionen ist die Darstellung einwandfrei.
Meine Anerkennung für die übersichtliche Darstellung des gesamten Themas. Ich erinnere mich, daß ich vor 1 - 2 Monaten für meine Tochter (8. Klasse) für die Vorbereitung zur Physik-Arbeit das WWW nach solchen Darstellungen abgesucht habe, ein paar Links habe ich auch gefunden, doch die mußten von mehreren Seiten umständlich zusammengesucht werden. Ich habe mich dann an unser CAD-System in der Firma gesetzt und einen einfachen paraxialen Strahlengang parametrisch skizziert, sodaß Gegenstandsweite und Bildweite sich beim Verschieben des Gegenstands stets automatisch neu aufbauen. Ich kann daher Ihre hierin investierte Zeit ansatzweise nachvollziehen, meinen größten Respekt.
Auch ich sehe einen großen Nutzen in Ihrer Zusammenstellung als Unterrichtsmaterial und werde meinen Kollegen den Link wärmstens empfehlen, um die optischen Sachverhalte einfach und gut verständlich dargestellt zu bekommen.
Bitte verlinken Sie doch die Seite direkt im Forum, aber das werden Sie sicherlich machen, wenn Sie ihn freigeben.
Mit freundlichen Grüßen
Kay Hörster
Hallo Herr Linkenheld,
Mit WindowsXP/SP3/Firefox 3.0.5/alle aktuellen Patches und updates ist die Darstellung der Graphiken bei mir einwandfrei. Vielen Dank für die instruktive Darstellung und für die viele Arbeit, die Sie sich gemacht haben. Auch im Büro mit den IE unter XP ist die Darstellung einwandfrei.
Mit freundlichen Mikrogrüßen
Rainer Teubner
Hallo Herr Linkenheld,
wieder tolle Darstellungen. Herzlichen Dank für die Mühe.
Mit Mac OSX und Safari keine Probleme.
Mit freundlichen Grüssen
Eckhard Völcker
Hallo Herr Linkenheld,
nochmals großes Lob für Ihre übersichtliche Darstellung und die überzeugenden Animationen. Dennoch vielleicht aus meiner Sicht zwei konstruktiv gemeinte "Nickeligkeiten", eine kleinere und eine (aus meiner Sicht) größere:
Zunächst die kleinere: Sie schreiben für die Vergrößerung der Lupe V = 250 / f . Ich weiss, dass das viel so geschrieben wird, aber streng genommen muß es heissen V = 250 mm / f . Begründung: V ist dimensionslos, f ist eine Strecke, also mit der Dimension einer Länge behaftet; das gleiche gilt für die konventionelle Sehweite 250 mm (bei Ihrer Schreibweise hätte V eine Dimension 1/Länge; ich weiss natürlich, das ist etwas "nickelig").
Die größere betrifft die Einführung des Brechungsindex n in den Ausdruck für die numerische Apertur. Das Animations-Beispiel mit der Ölimmersion ist aus meiner Sicht nicht dazu geeignet. Bei der Angabe von Wellenlängen bezieht man sich allgemein auf Vakuumwellenlängen lambda v . Da die Wellenlänge lambda in einem materiellen Medium lambda v / n (n = Brechungsindex) beträgt, ergibt sich das für d = lambda/sin(a) = lamda v / n * sin(a) = lambda v / NA . In Ihrer Formel für d machen Sie diesen Unterschied aber nicht.
Auch bei der Herleitung der Formel d = Lambda v / 2 NA enthält die Animation natürlich einen kleinen "Haken", denn sin(2a) ist nicht gleich 2 * sin(a) ( Beispiel : a - 25° sin 50° = 0,766 , 2*sin 25° = 0,845 ). Man muss es über den Gangunterschied machen. Ich gebe zu, das ist in einer solchen Darstellung wohl zu aufwendig.
Aber dennoch: Eine super Darstellung!
Freundliche Mikrogrüsse
H. Husemann
Hallo Herr Linkenheld,
einfach wieder mal grandios ! Herzlichen Dank für diese sehr anschauliche Übersicht, ich hab sie mir gleich ganz reingezogen, auch wenn das natürlich einige Zeit gedauert hat.
Auch bei mir mit Vista und IE 7 keinerlei Probleme.
Herzlichen Dank nochmal !
Zitat von: Peter Reil in Januar 16, 2009, 16:51:30 NACHMITTAGS
PS: Kann/darf man die Animationen eigentlich irgendwie herunterladen und speichern? (Ich denke dabei an den Einsatz mit Schülern im naturwissenschaftlichen Unterricht...)
Hallo Herr Reil,
eine einfache Möglichkeit zum Download möchte ich eigentlich nicht machen. Normalerweise handhabe ich es so, dass ich per Nachfrage diese Darstellungen für eine nicht kommerzielle Nutzung zumaile.
viele Grüße
Christian Linkenheld
Hallo Herr Husemann,
Zitat von: hinrich husemann in Januar 16, 2009, 20:12:20 NACHMITTAGS
Zunächst die kleinere: Sie schreiben für die Vergrößerung der Lupe V = 250 / f . Ich weiss, dass das viel so geschrieben wird, aber streng genommen muß es heissen V = 250 mm / f . Begründung: V ist dimensionslos, f ist eine Strecke, also mit der Dimension einer Länge behaftet; das gleiche gilt für die konventionelle Sehweite 250 mm (bei Ihrer Schreibweise hätte V eine Dimension 1/Länge; ich weiss natürlich, das ist etwas "nickelig").
Das lässt sich natürlich leicht korrigieren.
Zitat von: hinrich husemann in Januar 16, 2009, 20:12:20 NACHMITTAGS
Die größere betrifft die Einführung des Brechungsindex n in den Ausdruck für die numerische Apertur. Das Animations-Beispiel mit der Ölimmersion ist aus meiner Sicht nicht dazu geeignet. Bei der Angabe von Wellenlängen bezieht man sich allgemein auf Vakuumwellenlängen lambda v . Da die Wellenlänge lambda in einem materiellen Medium lambda v / n (n = Brechungsindex) beträgt, ergibt sich das für d = lambda/sin(a) = lamda v / n * sin(a) = lambda v / NA . In Ihrer Formel für d machen Sie diesen Unterschied aber nicht.
Das muss ich mir dann nochmal anschauen - möglicherweise komme ich da nochmal auf Sie zurück.
Zitat von: hinrich husemann in Januar 16, 2009, 20:12:20 NACHMITTAGS
Auch bei der Herleitung der Formel d = Lambda v / 2 NA enthält die Animation natürlich einen kleinen "Haken", denn sin(2a) ist nicht gleich 2 * sin(a) ( Beispiel : a - 25° sin 50° = 0,766 , 2*sin 25° = 0,845 ). Man muss es über den Gangunterschied machen. Ich gebe zu, das ist in einer solchen Darstellung wohl zu aufwendig.
Das stimmt natürlich und darüber bin ich auch selbst "gestolpert". Ich habe es jetzt erst einmal so belassen, da eine exakte Darstellung ziemlich viel Aufwand macht. Aber es ist so tatsächlich nicht richtig. Etwas "getröstet" habe ich mich durch den Blick in die Broschüre "Mikroskopieren von Anfang an". Dort findet sich auf Seite 4 eine Darstellung (4.2) die auch nicht wirklich optimal ist.
Ansonsten scheinen keine wesentlichen technische Darstellungsprobleme aufzutreten. Wenn man genauer hinschaut wird man aber bestimmt noch den einen oder anderen inhaltlichen Fehler finden.
viele Grüße
Christian Linkenheld
Hallo Herr Linkenheld,
Zur Frage der Einführung des Brechungsindexes n in den Ausdruck für die numerische Apertur vielleicht noch ein weiter erläuternder "Nachschlag":
In Ihrem Bild zur Ableitung des Begriffes "Numerische Apertur" betreiben Sie richtiger Weise zunächst reine Geometrie: Für den Sinus des Beugungswinkels des Maximums 1. Ordnung gilt sin (a) = lambda / d . Das gilt aber unabhängig davon, in welchem Medium die Beugung vor sich geht (egal ob in Vakuum, Luft, Weasser, Öl, Glas; nur transparent und homogen muss das Medium sein); und über dasselbe ist ja auch zunächst nichts ausgesagt. Der sin (a) hängt nur von der aktuell dort wirksamen Wellenlänge lambda und dem vorliegenden Spaltabstand (bzw Gitterkonstante) d ab.
Als Auflösungsgrenze ergibt sich daraus, wie von Ihnen angegeben d = lambda / sin (a) . Die Wellenlänge lambda hängt aber für eine gegebene Frequenz f - und die ist nun einmal zunächst die für Energie und Farbe des Lichtes bestimmende Grösse - von der Lichtgeschwindigkeit v im jeweiligen Medium und damit vom Brechungsindex n dort ab (umgekehrt müsste man dieser einen Wellenlänge in jedem Medium jeweils eine andere Frequenz zuordnen). Statt der unhandlichen Frequenz geben wir lieber eine anschaulichere Wellenlänge an. Dazu benutzen wir allgemein die Vakuum-Wellenlänge lambda v , weil diese über die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum c - einer elementaren Naturkonstanten - stets eindeutig mit der Frequenz f und damit mit Energie, Farbe usw. verknüpft ist. Über die Definition des Brechungsindex n = c / v ( v = Lichtgeschwindigkeit im materiellen Medium) und v = f * lambda sowie c = f * lambda v ergibt sich schließlich lambda = lamdda v / n . Einsetzen ergibt für die Auflösungsgrenze d = lambda v / (n * sin(a) ) . Der Ausdruck n * sin (a) wird dann ja Numerische Apertur NA genannt; somit gilt für die Auflösungsgrenze d bei gerader Beleuchtung d = lambda v / NA . Die Numerische Apertur eines von einem Objektiv aufgenommenen Lichtkegels ändert sich - "rückwärts" betrachtet - beim Durchgang durch eine ebene(!) Trennfläche zwischen Gebieten unterschiedlicher Brechungsindizes - z. B. bei Durchgang durch eine planparallele Platte - nicht.
(In manchen Darstellungen -auch in einer der "Informationen" von ZEISS - werden diese Dinge nicht genau "aufgedröselt" , und dann kommt ein gewisser "Eiertanz", wenn schließlich noch n in die NA eingeführt werden muss.)
Sicher habe ich jetzt manche Eule nach Athen getragen, aber manchmal muss man vielleicht etwas im Zusammenhang darstellen; auch für eventuell interessierte Mitleser.
Freundliche Mikrogrüsse
H. Husemann
P.S. Nachträglich vielleicht noch nach Schlummer, Frühstück und Nachdenken eine verspätete "pliosophische" Formulierung: Der Brechungsindex n als Faktor in der Numerischen Apertur transponiert quasi den Vorgang rechnerisch aus dem jeweiligen materiellen Medium in die übersichtlichen Verhältnisse des Vakuums (bzw. in guter Näherung der Luft) und macht ihn dadurch vergleichbar und leichter berechenbar. Die Immersion ist ja an sich der allgemeinere Fall; spitz genommen wäre - da man sich aufs Vakuum bezieht - auch Luft ( n = 1,0003) ein "Immersionsmittel".
Hallo,
der nächste Teil ist jetzt - in vorläufiger Version - verfügbar. Es geht um Endlich-/Unendlich-optik und verschiedene Mikroskoptypen:
http://www.mikroskopie.de/mimaging/kurs/architekturen/main.html
viele Grüße
Christian Linkenheld
Hallo Herr Linkenheld,
bei mir (Windows XP, SP3, Firefox 3.0.5) funktionieren Ihre neuen Darstellungen einwandfrei!
Vielen Dank für die instruktiven Bilder!
Rainer Teubner