Mikro-Forum

Hallo zusammen,

ich hab da mal eine Frage zur Berechnung der Auflösung/Auflösungsgrenze nach Abbe.

Prinzipiell ist ja die Formel immer d=λ/N.A._Obj.+N.A._kond.

Nun hat man mir in der Uni gesagt, bei dem Auflichtmikroskop würde die N.A. des Kondensors wegfallen, ich finde aber nirgends etwas dazu.
Mir ist durchaus klar dass es Mikroskope ohne Kondensorlinsen gibt, aber auch Auflichtmikroskope können ja eine haben. Fällt die N.A. da dennoch dann weg weil das Linsensystem komplett anders aufgebaut ist als beim DL? Würde mir jetzt auch einleuchten, nur leider finde ich nichts dazu.

Schlussendlich noch eine Frage, was genau ist der Unterschied zwischen Rayleigh und Abbe? Ich bekomme einfach keinerlei vernünftige Antwort außer: "Dass ist das Gleiche." Was mir höchst suspekt vorkommt. Dann bräuchte es ja auch keine zwei Formeln mit unterschiedlichen Vorfaktoren.

Wann benutze ich welche Formel?

Ich wäre euch dankbar über jede vernünftige Erklärung, meine Klausur steht leider bald an und ich würde gerne Richtiges hineinschreiben und keine schwammigen Aussagen. Vorallem will ich es aber für mich selbst verstehen, denn an dem Thema hab ich eigentlich sehr viel Spaß.

LG
Bones

Ganz einfach: Beim Hellfeld-Auflichtmikroskop wird in der Regel das Objektiv als Kondensor benutzt.

Gruß

Rolf

Hallo Bones,

die Abbesche Formel gilt für durchstrahlte Objekte mit der Einschränkung dass die Kondensorapertur kleiner oder gleich der Objektivapertur ist.

Die Rayleighsche Formel gilt für Selbstleuchter. Wenn man annimmt, dass das Objektiv dann ja gleichzeitig als Kondensor für die Beleuchtung fungiert, ist die Kondensorapertur gleich der Objektivapertur und die Formeln stimmen bis auf den Faktor 1,22 nahezu überein.

siehe auch:

https://de.wikipedia.org/wiki/Auflösung_(Mikroskopie) (https://de.wikipedia.org/wiki/Aufl%C3%B6sung_(Mikroskopie))



viele Grüsse
Wilfried

Zitat von: reblaus in August 07, 2017, 20:02:13 NACHMITTAGS
Ganz einfach: Beim Hellfeld-Auflichtmikroskop wird in der Regel das Objektiv als Kondensor benutzt.

Also wäre die Formel dann für ein Auflichtmikroskop: d=λ/N.A._Obj./Kond.

Und für ein Durchlichtmikroskop: d=λ/2*N.A. (insofern die N.A. des Kondensors gleich der Objektivappertur oder größer)

Es wird quasi nicht "doppelt" genommen.

Zitat von: wilfried48 in August 07, 2017, 20:29:10 NACHMITTAGS
die Abbesche Formel gilt für durchstrahlte Objekte mit der Einschränkung dass die Kondensorapertur kleiner oder gleich der Objektivapertur ist.

Die Rayleighsche Formel gilt für Selbstleuchter. Wenn man annimmt, dass das Objektiv dann ja gleichzeitig als Kondensor für die Beleuchtung fungiert, ist die Kondensorapertur gleich der Objektivapertur und die Formeln stimmen bis auf den Faktor 1,22 nahezu überein.

Also benutzt man Abbe beim Durchlichtmikroskop & Rayleigh beim Auflichtmikroskop?

Mir ist klar das der Faktor 1,22 kaum einen Unterschied macht im praktischen. Jedoch ist es ja immer noch nicht "das Gleiche".

Abbe: Trennung von parallelen Linien (Gitter, Spalt)
Rayleigh: Trennung zweier Punkte, also zweier kreisförmigen Beugungsscheibchen

Die erste Nullstelle befindet sich bei einem Spalt bei sin (alpha) = lamda/d
bei einer kreisförmigen Blende aber bei sin (alpha) = 1,22 * lamda/d.

Lieber Bones,

1. die Schreibweise der Formel: d=λ/N.A.Obj.+N.A.kond. ist nicht korrekt, da Punkt- vor Strichrechnung gilt. Somit ist folgende Schreibweise für die Formel korrekt: d=λ/(N.A.Obj.+N.A.Kond.);
2. die obige Formel gilt für Objekte, die von einem Mikroskop in Durchlichtanordnung sowohl von der Objektivseite als auch von der Kondensorseite beleuchtet werden. Darüber hinaus darf die Formel nur angewandt werden, wenn N.A.Kond. kleiner oder gleich N.A.Obj. ist;
3. die obige Formel vereinfacht sich für Objekte, die von einem Mikroskop entweder in Durchlichtanordnung nur von der Objektivseite oder in Auflichtanordnung sowieso nur von der Objektivseite her beleuchtet werden. D.h. mit N.A.Kond.=0 gilt dann folgende Formel: d=λ/N.A.Obj.;
4. falls das Objekt selbstleuchtende Objektpunkte enthält, dann verändert sich die Formel aus 3. zu d=λ'/0,61*N.A.Obj.. Sie enthält nun deshalb λ' anstelle λ, weil nun die Auflösung durch das Mikroskop von der Wellenlänge des von den selbstleuchtenden Objektpunkten abgestrahlten Lichtes anstelle der Wellenlänge des Lichtes der Mikroskopbeleuchtung bestimmt wird.


Lieben Gruß,

PiusX     

@PiusX

Dankeschön für diese ausführliche Antwort.
Die Klammern hab ich tatsächlich vergessen. ;)

Der Rest ergibt auch Sinn, dass anstelle der eingestrahlten Wellenlänge bei Selbstleuchtern die emittierte Wellenlänge genommen wird wusste ich schon. Bestätigt zum Glück meine Annahmen.

Vielen lieben Dank auch an die Anderen. Das klärt schon meine Fragen.

Zitat von: PiusX in August 08, 2017, 04:00:32 VORMITTAG
...3. die obige Formel vereinfacht sich für Objekte, die von einem Mikroskop entweder in Durchlichtanordnung nur von der Objektivseite oder in Auflichtanordnung sowieso nur von der Objektivseite her beleuchtet werden. D.h. mit N.A.Kond.=0 gilt dann folgende Formel: d=λ/N.A.Obj.;...

Hallo PiusX,

diesen Satz verstehe ich nicht.

Was ist der Unterschied zwischen Durchlichtanordnung und Auflichtanordnung und welche Beleuchtung ist gemeint?

Gruß
Rolf

Hallo,

Zitat3. die obige Formel vereinfacht sich für Objekte, die von einem Mikroskop entweder in Durchlichtanordnung nur von der Objektivseite oder in Auflichtanordnung sowieso nur von der Objektivseite her beleuchtet werden. D.h. mit N.A.Kond.=0 gilt dann folgende Formel: d=λ/N.A.Obj.;
4. falls das Objekt selbstleuchtende Objektpunkte enthält, dann verändert sich die Formel aus 3. zu d=λ'/0,61*N.A.Obj.

das ist so nicht richtig oder zumindest irreführend beschrieben. Der Fall NA_Kond=0 der Abbeschen Theorie entspricht nur dem sehr speziellen Fall der kohärenten Beleuchtung mit einer einzigen ebenen Welle. Eine Beleuchtung nur von der Objektivseite für Durchlichtobjekte ist aber nichts anderes wie eine Art Dunkelfeld, und je nach Beleuchtungsapertur erhält man günstigstenfalls wieder eine doppelte Auflösung λ/(NA_Obj.+NA_Kond.). Falls man in diesem exotischen Fall überhaupt etwas sieht. Oder das Objekt reflektiert teilweise spiegelnd, dann ist es wie Durchlicht zu betrachten. Jedenfalls sind die Verhältnisse dann theoretisch kompliziert.
Wenn das Auflichtobjekt allerdings teilweise diffus reflektiert - was dem selbstleuchtenden Objekt entspricht - dann kann man genauso gut NA_Obj.=NA_Kond. (ergänzt:) , also NA_Obj.+NA_Kond.=2NA_Obj. setzen, was ja dem Rayleigh-Ansatz inkohärenter diffuser Beleuchtung der Objektivapertur entspricht. Der numerische Unterschied um den Faktor 1.22 entsteht lediglich durch die willkürlichen unterschiedlichen Definitionen der Auflösung beider Theorien bzw. dem dabei entstehenden Bildkontrast. Man kann also nicht sagen dass sich die Formel verändert. In der realen Physik gibt es natürlich diesen Unterschied nicht. ;)

Hubert

Noch eine Ergänzung zur Frage

ZitatSchlussendlich noch eine Frage, was genau ist der Unterschied zwischen Rayleigh und Abbe? Ich bekomme einfach keinerlei vernünftige Antwort außer: "Dass ist das Gleiche." Was mir höchst suspekt vorkommt. Dann bräuchte es ja auch keine zwei Formeln mit unterschiedlichen Vorfaktoren.

Die "Rayleigh-Formel" d=λ*0,61/NA_Obj. beschreibt die gleiche optische Konstellation wie die "Abbe-Formel" d=λ/2*NA_Obj. für den Fall NA_Kond.=NA_Obj..

Im Rayleigh-Modell interessiert die Art der Entstehung des vom Objektpunkt ausgehenden Lichtes nicht, das in alle Richtungen gleichmäßig emittierend angenommene Licht wird durch die begrenzte Objektivapertur nur zum Teil gesammelt, wodurch ein Beugungsbild entsteht. Die nichtkohärente Addition zweier solcher benachbarten Bildpunkte ergibt eine Intensitätsverteilung mit zwei Maxima und einem Minimum. Die Auflösbarkeit der beiden Punkte ist hier pragmatisch so definiert, dass das Maximum des einen Punktbildes mit dem ersten Minimum des anderen Punktbildes örtlich zusammenfällt. Dann hat die Summenintensitätsverteilung ein auf 73% der Maxima abfallendes Minimum.

Im Abbe-Modell hat man im Fall NA_Kond.=NA_Obj. ein Bündel einfallender paralleler Wellen, das auf das Objekt trifft und das ebenfalls die Apertur des Objektives ausfüllt, und dieses Lichtbündel ist wie im Rayleigh-Modell ebenfalls inkohärent. Die dabei vom Objekt ausgelösten Wellen 1. und höherer Beugungsordung werden ebenfalls von der Objektivapertur aufgefangen. Also beschreibt das Modell die gleiche optische Konstellation, berücksichtigt aber zusätzlich die räumliche Verteilung der vom Objekt ausgehenden Wellen. Im Unterschied zum Rayleigh-Modell wird hier allerdings die Auflösbarkeit zweier Strukturen für den Fall definiert, dass gerade noch die 1. Beugungsordnung vom Objektiv aufgefangen wird. Wenn man das in der Praxis ebenfalls für zwei Punkte durchführt ergibt sich durch Interferenz aller Wellen wieder eine Intensitätsverteilung mit zwei Maxima, die ein etwas größeres Minimum in der Mitte hat. Die formelmäßige Auflösung ist hier wegen der vollkommen anderen Definition des Auflösekriteriums um den Faktor 1.22 größer.

Man darf Formeln in der Physik nicht schematisch anwenden sondern sollte immer wissen was sie jeweils vereinfachend beschreiben.

Hubert

Lieber Stuessi,

ZitatZitat von: PiusX am Heute um 04:00:32

    ...3. die obige Formel vereinfacht sich für Objekte, die von einem Mikroskop entweder in Durchlichtanordnung nur von der Objektivseite oder in Auflichtanordnung sowieso nur von der Objektivseite her beleuchtet werden. D.h. mit N.A.Kond.=0 gilt dann folgende Formel: d=λ/N.A.Obj.;...

Hallo PiusX,

diesen Satz verstehe ich nicht.

Was ist der Unterschied zwischen Durchlichtanordnung und Auflichtanordnung und welche Beleuchtung ist gemeint?

der obige von Dir zitierte Satz ist ganz einfach zu verstehen: Entweder hat man ein Mikroskop in Durchlichtanordnung vorliegen. Dann schaltet man die Beleuchtung mittels des Kondensors ab bzw. man deckt einach den Kondensor ab, so daß kein Licht aus dem Kondensor austritt. Oder man hat ein Mikroskop in Auflichtanordnung vorliegen, d.h. bei diesem ist kein Kondensor vorhanden. Deshalb wird N.A.Kond.=0.


Netten Gruß,

PiusX


Nachtrag: Jetzt erst sehe ich, wo Dein Problem ist: Beim Mikroskop in Durchlichtanordnung wird nicht wie beim Mikroskop in Auflichtanordnung mit einer aktiven, objektivseitigen Beleuchtung gearbeitet. Dennoch kann es in der Weise aufgefaßt werden, daß im ersteren Fall sozusagen eine passive, objektivseitige Beleuchtung eingesetzt wird. Mit dem Objektiv wird doch das am Objekt reflektierte Tageslicht aus der Umgebung des Objektes auf die bildseitige Ebene des Objektivs abgebildet.

Lieber Lupus,

Zitatdas ist so nicht richtig oder zumindest irreführend beschrieben. Der Fall NAKond=0 der Abbeschen Theorie entspricht nur dem sehr speziellen Fall der kohärenten Beleuchtung mit einer einzigen ebenen Welle. Eine Beleuchtung nur von der Objektivseite für Durchlichtobjekte ist aber nichts anderes wie eine Art Dunkelfeld, und je nach Beleuchtungsapertur erhält man günstigstenfalls wieder eine doppelte Auflösung λ/(NAObj.+NAKond.). Falls man in diesem exotischen Fall überhaupt etwas sieht. Oder das Objekt reflektiert teilweise spiegelnd, dann ist es wie Durchlicht zu betrachten. Jedenfalls sind die Verhältnisse dann theoretisch kompliziert.
Wenn das Auflichtobjekt allerdings teilweise diffus reflektiert - was dem selbstleuchtenden Objekt entspricht - dann kann man genauso gut NAObj.=NAKond. (ergänzt:) , also NAObj.+NAKond.=2NAObj. setzen, was ja dem Rayleigh-Ansatz inkohärenter diffuser Beleuchtung der Objektivapertur entspricht. Der numerische Unterschied um den Faktor 1.22 entsteht lediglich durch die willkürlichen unterschiedlichen Definitionen der Auflösung beider Theorien bzw. dem dabei entstehenden Bildkontrast. Man kann also nicht sagen dass sich die Formel verändert. In der realen Physik gibt es natürlich diesen Unterschied nicht. ;)

wahrscheinlich bist Du Physiker, der auf Mikroskopie spezialisiert ist. Schönen Gruß zurück von mir, ebenfalls Physiker (Diplom-Physiker (ohne Promotion), aber kein Mogel-Physiker mit Abschluß Dipl.-Ing. Physik, Dipl.-Ing. Physikalische Technik oder dergleichen). Betreffs obiger Mitteilung von Dir: Du hättest fairer Weise schreiben können, daß der Satz von mir nicht ganz richtig statt nicht richtig bzw. irreführend ist. Immer wenn man genauer hinschaut, erkennt man natürlich weitere Zusammenhänge und kann genauere Beschreibungen für einen Sachverhalt liefern bzw. exaktere Formeln angeben oder auch herleiten. Darum geht es doch hier nicht, sondern darum, daß ein Nicht-Physiker (was vermutlich auch auf Bones zutrifft...) eine möglichst einfache und dennoch bis zu einem bestimmten Grade korrekte Antwort auf seine Frage bekommt.


Netten Gruß,

PiusX


P.S.: Bitte fasse diese Mitteilung an Dich nicht in der Weise auf, daß ich Dich mit dieser demotivieren möchte, hier im Forum weitere Mitteilungen zu schreiben. Deine Mitteilungen bereiten mir eine echte Freude und ich freue mich auf weitere Mitteilungen von Dir. 

Hallo PiusX,

ich bin nicht auf Mikroskope spezialisiert, nur als Hobby, aber Interferenz und Beugung gehören zu den Grundlagen der Physik.  ;)

Durch die Alternative "zumindest irreführend" dachte ich eigentlich, das "so nicht richtig" ziemlich relativiert zu haben.  :)

Ich habe den letzten Satz des Fragestellers in seiner Anfangsfrage durchaus als Bitte um ausführlichere Begründung verstanden, aber da kann ich mich natürlich auch getäuscht haben....

Hubert

Also erst einmal, ich habe ein allumfassendes Studium. Physik lerne ich auch. Deswegen kann ich mit den Begriffen gut umgehen. Wäre ich nur Hobbymäßig unterwegs würde mir wahrscheinlich solch eine Fragestellung gar nicht erst aufkommen (wie den meisten meiner Kommilitonen).
Den genauen Unterschied zwischen Rayleigh und Abbe habe ich nun verstanden, natürlich werde ich mich da nun etwas weiter einlesen. Mir fällt es einfach schwer etwas zu verstehen wenn ich keine genauen Erklärungen habe, etwas einfach hinzunehmen ist nicht so mein Ding.

Was mich nur jetzt teils irritiert ist folgendes (vielleicht habe ich auch momentan einen großen Denkfehler):

Habe ich ein Durchlichtmikroskop mit Kondensor und Objektiv, ergibt sich:

d=λ/2*N.A. (wenn die N.A. des Kondensors gleich oder größer) bzw. d=λ/(N.A._Objektiv+N.A._Kondensor) (sollte der Kondensor eine kleinere Apertur haben)

Wenn ich aber doch jetzt ein Auflichtmikroskop habe wo das Objektiv zeitgleich die Kondensorrolle übernimmt, müsste doch ein Faktor wegfallen. Ich habe ja jetzt nur noch eine Linse und damit nur eine N.A.

Also: d=λ/N.A.  (N.A. in diesem Falle von meiner Linse welche beide Funktionen übernimmt, die *2 fallen also weg)

Das muss ich doch dann nicht noch mal zwei rechnen? Es ist doch nur eine Linse und das Licht wird nicht mehrfach gebrochen, oder geht man von der "ersten" Brechung aus wenn das Licht von der Quelle durch das Objektiv auf die Probe trifft und dann von der "zweiten" Brechung wenn es von der Probe wieder in das Objektiv reflektiert wird?

Hallo Bones,

das klingt nach Lehramtstudium Religion/Sport, da spielt die Mataphysik und Mechanik der Körper eine Rolle.  ;D

ZitatWenn ich aber doch jetzt ein Auflichtmikroskop habe wo das Objektiv zeitgleich die Kondensorrolle übernimmt, müsste doch ein Faktor wegfallen. Ich habe ja jetzt nur noch eine Linse und damit nur eine N.A.

ZitatEs ist doch nur eine Linse und das Licht wird nicht mehrfach gebrochen, oder geht man von der "ersten" Brechung aus wenn das Licht von der Quelle durch das Objektiv auf die Probe trifft und dann von der "zweiten" Brechung wenn es von der Probe wieder in das Objektiv reflektiert wird?

Eine Vorbemerkung: Die Abbe-Theorie der Bildentstehung setzt bei seiner Beschreibung die Durchlichtbeleuchtung des Objektes voraus. Aber solange es sich nicht um selbstleuchtende Objekte handelt kann die Theorie natürlich indirekt auf Auflicht übertragen werden. Das Bild entsteht bei der Theorie nur durch Beugung einer ebenen Welle an Strukturen, also auch bei Auflicht - außer bei submikroskopisch diffuser Reflexion, was dem Selbstleuchter entspricht. Ob die Beleuchtung aus einem Kondensor kommt oder von einer daneben aufgestellten Glühlampe oder durch das Objektiv selbst ist egal, wesentlich ist nur die Richtung des beleuchtenden Lichtbündels in Bezug auf die optische Achse.

Daher ist auch die in der Diskussion angeklungene Vorstellung, dass durch abschalten oder abdecken des Durchlichtkondensors NA_Kond.=0 wird, ein Denkfehler. NA=0 bedeutet nur, dass der Winkel des Lichtbündels Null ist, nicht seine Intensität. NA_Kond.=0 wird angenähert durch verkleinern der Kondensoraperturblende bis auf eine winzige Lochblende. Oder man ersetzt den Kondensor durch einen Laserstrahl, der in guter Näherung eine ebene Welle darstellt - und der hat genügend Intensität.

Wenn eine Auflichtbeleuchtung verwendet wird, dann hat deren Lichtkegel eine konkrete numerische Apertur. Die Winkelausdehnung des Lichtkegels bestimmt dann ähnlich wie bei Durchlicht, bis zu welchem Winkel die gebeugte Bildinformation durch die Objektivöffnung noch aufgefangen wird.

Der 1. Summand der Formel, die NA_Obj., bestimmt im Durchlicht die Auflösung des Mikroskopes wenn nur eine ebene Welle parallel zur optischen Achse auf das Objekt trifft. Wenn im Beleuchtungslicht auch schräg zur optischen Achse einfallende Wellen enthalten sind, verbessert sich die Auflösung entsprechend dem 2. Summanden weil dadurch stärker von dieser Welle weggebeugte Lichtanteile noch von der anderen Hälfte der Objektivöffnung aufgefangen werden können.
Das schwierige ist nur die Übertragung der Verhältnisse auf Auflicht, die wesentlich komplexer sind. Auflichtbeleuchtung verhält sich bei nicht reflektierenden Objekten ähnlich Dunkelfeldbeleuchtung (macht aber wenig Sinn), bei partiell spiegelnd reflektierenden Objekten ähnlich Durchlicht oder Dunkelfeld, und bei diffus reflektierenden Objekten wie ein Selbstleuchter - in der Praxis meist eine Mischung. Ich hatte ja schon erwähnt, dass man bei Auflicht in der Formel nicht pauschal für NA_Kond. den Wert NA_Obj. einsetzen darf.

Hubert

Lieber Bones und  lieber Lupus,

ZitatAlso erst einmal, ich habe ein allumfassendes Studium. Physik lerne ich auch.

Medizin? Hebe aber bitte dennoch nicht ab! Weil in der Medizin erheblich mehr als in der Physik auswendig gelernt wird (Auswendiglernen und Verstehen sind nicht nur zwei verschiedene Paar Schuhe, sondern stehen sich sogar entgegengesetzt gegenüber). Leider heben in meinen Augen zu viele Mediziner ab. Viele Mediziner unterschätzen bei weitem den Schwierigkeitsgrad eines Physik-Studiums an einer Universität. In der Physik muß so gut wie nichts auswendig gelernt werden, aber dafür knallt man sich um so mehr den Kopf mit höherer, Differentialgleichungen, Vektoranalysis und dergleichen mit mehr als den Variablen für die drei räumlichen Dimensionen umfaßenden Mathematik. Hinzu kommt noch die größte Hürde, die mit höherer Mathematik beschriebenen Sachverhalte auch anschaulich zu verstehen und gedanklich zu durchdringen! Letzteres ist das schwierigste beim Physik-Studium. Ich behaupte, daß sehr viele Mediziner ihr Studium nicht geschafft hätten, wäre ihr Studium ein Physik-Studium gewesen. Des weiteren gehöre ich schon lange zu denjenigen, die einen krönenden Studienabschluß mit dem "Dr. med." für den größten Teil der Medizin-Studenten ablehnen. Der Dipl.-Med. sollte mehr als ausreichend sein und die Tatsache widerspiegeln, daß der größte Teil der Mediziner streng genommen keine wirklich wissenschaftliche Arbeit im Rahmen ihrer Doktorarbeit abgelegt hatte. Dies ist in den angelsächsischen Ländern deutlich besser geregelt, wo Medizinern der Ph.D. nur für eine wirklich wissenschaftliche Arbeit, ansonsten "bloß" der M.D. anerkannt wird.

ZitatDaher ist auch die in der Diskussion angeklungene Vorstellung, dass durch abschalten oder abdecken des Durchlichtkondensors NA_Kond.=0 wird, ein Denkfehler. NA=0 bedeutet nur, dass der Winkel des Lichtbündels Null ist, nicht seine Intensität. NAKond.=0 wird angenähert durch verkleinern der Kondensoraperturblende bis auf eine winzige Lochblende. Oder man ersetzt den Kondensor durch einen Laserstrahl, der in guter Näherung eine ebene Welle darstellt - und der hat genügend Intensität.

Also bitte, ich finde es nicht in Ordnung, daß Du die Vorstellung von NA_Kond.=0 als Folge des Abschaltens oder Abdeckens des Durchlichtkondensors als einen Denkfehler bezeichnest. Denn es ist zwar richtig, daß in der Folge der Winkel des Lichtbündels vom Durchlichtkondensor Null, nicht jedoch seine Intensität ist, wie Du schreibst. Dennoch ist auch diese Intensität in der Praxis nahe bei Null, d.h. praktisch ist die Intensität Null. Nun hattest Du Dir an dieser Stelle vorgestellt, wie sich beim Winkel des Lichtbündels vom Durchlichtkondensor von Null quasi ein Laserstrahl ergeben würde. Diese Vorstellung ist aber nicht korrekt, weil sich in diesem Fall zwar von der Kondensorseite her ein paralleles, jedoch in der Praxis inkohärentes und eben nicht kohärentes Lichbündel wie ein Laserstrahl bildet, welches sich durch das Objekt hindurch in Richtung des Objektives ausbreitet.   


Lieben Gruß,

PiusX       

Hallo PiusX,

von Medizin hat die Fragestellerin nicht gesprochen. Deinen Beitrag dazu diskutierst Du bitte mit Medizinern im Forum, ich lese aber mit Interesse mit.  :D

Zu Abbe: NA_Kond.=0 bedeutet ebene Welle, die ist räumlich kohärent. Punkt.
Eine punktförmige Lichtquelle erzeugt ebenfalls räumlich kohärentes Licht. Und eine Näherung ist eine Näherung, kohärent genug. Die Intensität ist für die Abbe-Abbildungstheorie vollkommen egal solange sie nicht Null ist.

Hubert

Hallo PiusX,

Zitat von: PiusX in August 10, 2017, 21:08:19 NACHMITTAGS
Hebe aber bitte dennoch nicht ab! Weil in der Medizin erheblich mehr als in der Physik auswendig gelernt wird (Auswendiglernen und Verstehen sind nicht nur zwei verschiedene Paar Schuhe, sondern stehen sich sogar entgegengesetzt gegenüber). Leider heben in meinen Augen zu viele Mediziner ab. Viele Mediziner unterschätzen bei weitem den Schwierigkeitsgrad eines Physik-Studiums an einer Universität. In der Physik muß so gut wie nichts auswendig gelernt werden, aber dafür knallt man sich um so mehr den Kopf mit höherer, Differentialgleichungen, Vektoranalysis und dergleichen mit mehr als den Variablen für die drei räumlichen Dimensionen umfaßenden Mathematik. Hinzu kommt noch die größte Hürde, die mit höherer Mathematik beschriebenen Sachverhalte auch anschaulich zu verstehen und gedanklich zu durchdringen! Letzteres ist das schwierigste beim Physik-Studium. Ich behaupte, daß sehr viele Mediziner ihr Studium nicht geschafft hätten, wäre ihr Studium ein Physik-Studium gewesen. Des weiteren gehöre ich schon lange zu denjenigen, die einen krönenden Studienabschluß mit dem "Dr. med." für den größten Teil der Medizin-Studenten ablehnen. Der Dipl.-Med. sollte mehr als ausreichend sein und die Tatsache widerspiegeln, daß der größte Teil der Mediziner streng genommen keine wirklich wissenschaftliche Arbeit im Rahmen ihrer Doktorarbeit abgelegt hatte. Dies ist in den angelsächsischen Ländern deutlich besser geregelt, wo Medizinern der Ph.D. nur für eine wirklich wissenschaftliche Arbeit, ansonsten "bloß" der M.D. anerkannt wird.   

... vieles von Deinen Ausführungen ist richtig. Vielleicht bin ich da etwas empfindlich, aber bei dieser wissenschaftschauvinistischen Überheblichkeit im Subtext frage ich mich schon, wer hier abgehoben ist - aber das ist Auslegungssache.

Dass Auswendiglernen und Verstehen sich konträr gegenüber stünden, ist aber sachlich und logisch schlichtweg falsch. Wenn man sich die Reihenfolge irgendwelcher Arterienabgänge reinpaukt hat das natürlich wenig mit einem Verständnisproblem zu tun. Aber es ist nunmal die absolute Minimalanforderung, wenn man dann in der Situation ist, sich beispielsweise als Untersucher bei einer katheteruntersuchung in der Topographie orientieren zu können - da würde ich dann schon von Verständnis sprechen wollen.

Einer meiner Kommilitonen war frisch diplomierter Physiker und schob noch mal eben ein Medizinstudium hinterher (er ging dann in die Nuklearmedizin). Er fand die Anforderungen an werdende Mediziner jetzt nicht unbedingt so locker, auch wenn dabei in der Tat ein anderes Anforderungsprofil als strenge Naturwissenschaft angelegt wird. Daher gilt die Vermutung, dass viele Mediziner das Physikstudium nicht schaffen würden vermutlich auch in umgekehrter Richtung....

Wir unterhalten uns eben über unterschiedliche Anforderungsprofile.

Gruß

Ulf

Hallo PiusX,

jetzt mal langsam mit die Pferde ! Wer hebt da ab ? Deine Antwort ärgert mich sehr ! Ich bin Arzt, promoviert mit summa cum lausde mit einer Grundlagenarbeit, die sehr wohl hohem wissenschaftlihen Standard entspricht. Es ist nicht korrekt, den MD der Anglo-Amerikaner mit dem Dr.med zu vergleichen. Ersteren bekommt man OHNE zusätzliche Arbeit zuerkannt mit der bloßen Abschluss des Studiums. Bei uns muss dafür eine separate Arbeit abgeliefert werden .Es sei übrigends angemerkt, dass immer weniger Medizinstudenten die Mühe einer Doktorarbeit überhaupt auf sich nehmen und ohne Titel ins Berufsleben gehen. Das Problem der heutigen Med.-Studiums ist ganz eindeutig, dass immer mehr Fachfremde sich hineindrängen, der Lehrpaln daher mit allem möglichen Quatsch überfrachtet wird und das Wesentliche komplett auf der Strecke bleibt - die Medizin !

Sorra fürden emmotionalen Ausbruch, aber das musste jetzt sein.

Gruß !

JB

Hallo Jürgen,

ach weißt Du, das sollte man ganz gelassen sehen und darüber stehen. Zwei Berufsgruppen erregen regelmäßig Neid und werden deshalb gerne gebasht: Mediziner wegen des vermeintlichen Reichtums und des immer noch sehr hohen gesellschaftlichen Status, ebenso wie Lehrer wegen der vermeintlich ewigen Ferien und des ständigen Nachmittagsfrei. Die Qualität derartiger Aussagen wie von Pius hat ja etwa das gleiche Niveau, als würde ich an Analogie dazu behaupten, dass sehr viele Physiker ein Medizinstudium nie geschafft hätten, weil ihnen dazu als Formel-Nerds die soziale Kompetenz fehlt. Was ich natürlich nicht tue, weil ich eben nicht vom Neid auf eine andere Berufsgruppe geprägt bin und so eine Aussage vermutlich genau so wenig stimmen würde wie die von Pius.

Und wer sich derart arrogant über andere Studienabschlüsse erhebt

Zitataber kein Mogel-Physiker mit Abschluß Dipl.-Ing. Physik, Dipl.-Ing. Physikalische Technik oder dergleichen).

disqualifiziert sich in meinem Augen ohnehin für jegliche weitere Diskussion!

Herzliche Grüße
Peter

Lieber Jürgen Boschert,

bitte nimm meine Ausführungen zu Medizinern nicht persönlich. Mit diesen wollte ich nicht Deine Leistungen schmälern. Ich denke mir aber, daß Dir die unter Medizinern weit verbreitete und nicht angebrachte Überheblichkeit ebenfalls bekannt sein sollte. Im übrigen weißt Du sicherlich auch, daß in den meisten Doktorarbeiten im Bereich der Medizin lediglich statistische Auswertungen durchgeführt werden und keine tiefgreifenden medizinisch-wissenschaftlichen Fragestellungen geklärt werden sollen. Falls die eben getroffene Aussage nicht stimmen sollte, dann muß ich Dich mit Deinem Ärger auf einen mit mir bekannten, deutschen Mediziner mit Abschluß in der Allgemeinmedizin der Universität Düsseldorf verweisen, der heutzutage als Oberarzt an einer Klinik in Österreich arbeitet.
Abschließend sei Dir noch mitgeteilt, daß meine Ausführungen bezüglich Mediziner durch die nachfolgende Äußerung des Mitgliedes Bones entlockt worden waren:

ZitatAlso erst einmal, ich habe ein allumfassendes Studium. Physik lerne ich auch.

Ein Satz nämlich, der mich ein wenig verärgert hatte.


Lieben Gruß,

PiusX

Lieber Peter V.,

ZitatUnd wer sich derart arrogant über andere Studienabschlüsse erhebt

Zitat

    aber kein Mogel-Physiker mit Abschluß Dipl.-Ing. Physik, Dipl.-Ing. Physikalische Technik oder dergleichen).


disqualifiziert sich in meinem Augen ohnehin für jegliche weitere Diskussion!

in Zusammenhang mit dem obigen Zitat hast Du mich unter Umständen nicht richtig verstanden. Mit der darin zitierten Äußerung von mir hatte ich mich nicht über andere Studienabschlüsse erheben wollen, sondern lediglich einen weitverbreiteten Irrtum indirekt kritisiert. Dieser Irrtum basiert auf der Tatsache, daß es einerseits die Qualifikation des "echten" Physikers mit dem Abschluß Dipl.-Phys. und andererseits die Qualifikationen der Ingenieure der physikalischen Technologien mit Abschlüssen wie Dipl.-Ing. Physik, Dipl.-Ing. Physikalische Technik oder dergleichen gibt. Dies ist etwas, was viele Menschen nicht wissen. Hinzu kommt noch das Unverständnis dieser Menschen bezüglich des Niveauunterschiedes bei den zuvor genannten Ausbildungen, daß nämlich ein Physik-Studium um einiges anspruchsvoller und umfangreicher als ein Ingenieurstudium in einer der zuvor genannten physikalischen Richtungen ist. Diese Unwissenheit und dieses Unverständnis vieler Menschen wird häufiger von schlitzohrigen Personen mit einem Abschluß in einem der eben aufgezählten Ingenieurstudiengänge gezielt ausgenutzt, indem sich diese gegenüber anderen Menschen als Physiker bezeichnen. Das ist aber eine Lüge, was aber diese Schlaumeier ganz genau wissen. Diesen ist nämlich sehr wohl klar, daß ein Physik-Studium eben um einiges anspruchsvoller und umfangreicher als ein Ingenieurstudium in einer der zuvor genannten physikalischen Richtungen ist.
Abschließend sei Dir mitgeteilt, daß Du obige Ausführungen von mir zur Kenntnis genommen werden haben können wirst oder auch nicht. Falls Du die Aussagen in meinen Ausführungen ablehnen solltest und Du es nicht wahrhaben möchtest, daß die Qualifikation eines Physikers über der eines Ingenieurs steht, dann werde ich daran nichts ändern können. Es gibt sogar Menschen, die die Ausbildungen von Physikern, Ingenieuren von den Universitäten und Ingenieuren von den Fachhochschulen auf ein und demselben Niveau sehen bzw. nivellieren, was wiederum von Personen wie mir als äußerst arrogant aufgefaßt wird! Natürlich kann vom Studienabschluß nicht auf die Intelligenz eines Menschen geschlossen werden. Dennoch habe ich die Erfahrung gemacht, daß klügere Menschen in der Regel höhere Abschlüsse erlangen möchten. Sicherlich kannst Du gerne bei Deinem Weltbild bleiben, für mich jedoch sprechen die in meinen zuvor gemachten Ausführungen getroffenen Aussagen eine der vielen Ungerechtigkeiten auf dieser Welt an.

Ach ja, noch etwas: Vielen Dank für das nachfolgende Pauschalurteil von Dir:

Zitatdisqualifiziert sich in meinem Augen ohnehin für jegliche weitere Diskussion!

Lieben Gruß,

PiusX


P.S.: Lange Rede, kurzer Sinn: Die von Dir zitierte Äußerung war letztlich nicht für Dich gedacht, sondern eine Äußerung unter Physikern, falls ich mich beim Erraten der Ausbildung des Mitgliedes Lupus nicht getäuscht hatte. Mir war es aber wichtig, meine Sicht auf die vom eigentlichen Thema abweichenden Themen bezüglich Mediziner bzw. den verschiedenen Qualifikationen Physiker und Dipl.-Ing. einer der physikalischen Richtungen in meinen Mitteilungen an Dich und Jürgen Boschert zu bringen. Hierbei hatte ich mit meiner Mitteilung an Jürgen Boschert das Ziel verfolgt, daß die von mir bezüglich Mediziner getätigten Ausführungen in der entsprechenden Mitteilung relativiert wurden, so daß sich Herr Jürgen Boschert nicht mehr weiter verärgert fühlt. Ob mir dies gelungen ist, steht auf einem anderen Blatt.                   

Hallo,

ist das jetzt hier ein psychologisches Experiment oder die Wirklichkeit? Ich fühle mich gerade ein bisschen wie in einer beliebten Fernsehserie mit dem Urknall im Titel und stelle fasziniert fest, dass der Protagonist der Sendung überhaupt nicht lustig ist, wenn er den Fernseher verlässt. Sub omni canone.

vlg

Timm

Lieber Lupus,

ZitatZu Abbe: NAKond.=0 bedeutet ebene Welle, die ist räumlich kohärent. Punkt.
Eine punktförmige Lichtquelle erzeugt ebenfalls räumlich kohärentes Licht. Und eine Näherung ist eine Näherung, kohärent genug. Die Intensität ist für die Abbe-Abbildungstheorie vollkommen egal solange sie nicht Null ist.

In der Theorie... Wie bzw. in welche Gleichung würde sich dann Deiner Ansicht nach im betrachteten speziellen Fall die Gleichung d=λ/(N.A._Objektiv+N.A._Kondensor) ändern?


Lieben Gruß,

PiusX


P.S.: Du steckst vielleicht in dem Thema sehr viel tiefer drinnen als ich. Deshalb werde ich zu diesem Thema in der nächsten Zeit nichts mehr schreiben.       

Lieber Timm,

Zitatdass der Protagonist der Sendung überhaupt nicht lustig ist, wenn er den Fernseher verlässt.

Das sehe ich aber anders. Es zeugt doch durchaus von Humor, wenn jemand die 

Zitat...unter Medizinern weit verbreitete und nicht angebrachte Überheblichkeit

anprangert, aber genau diese selbst in bisher in diesem Forum ungekannter Form an den Tag legt.

Das kann er doch nicht ernst meinen, deshalb betrachte ich es einfach als "Comedy". Sollte Pius seine Aussagen aber wider Erwarten ernst meinen, scheint da ein tiefergreifendes Problem vorzuliegen, das vermutlich nur an anderer Stelle gelöst werden kann, aber nicht in unserem Forum.

Herzliche Grüße
Peter

ZitatAlso wäre die Formel dann für ein Auflichtmikroskop: d=λ/N.A.Obj./Kond.
Und für ein Durchlichtmikroskop: d=λ/2*N.A. (insofern die N.A. des Kondensors gleich der Objektivappertur oder größer)

Moin Bones,
ohne zu grübeln ist zu registrieren, daß beim Auflicht das Objektiv zweimal durchstrahlt wird und beim Durchlicht nur einmal.
Gruß - EFH

Hallo an alle,

mich wundert schon, wie verbiestert die Diskussion hier geführt wird. Wenn ihr euch gegenüber sitzen würdet, wäre der Ton dann auch so? Ich glaube nicht. Nur die "Anonymität" lässt eine Diskussion dermaßen eskalieren.

Das mit der Apertur lässt sich doch sicher klären; wenn nicht, wäre es ein dankbares Thema für eine Doktorarbeit.

Ich kenne zwei promovierte Physiker. Die sind beide richtig schlau und kommen mit schwierigsten Aufgaben zu recht. Und ich kenne eine Medizinerin, die mir (militanter Nichtraucher) durch eine Riesen-OP meinen rechten Fuß vor der Amputation bewahrt hat und zu alle dem menschlich und bescheiden ist. Vor allen dreien habe ich großen Respekt, egal wie schwer deren Studium und Doktorarbeit war.

Also bitte!
Gruß
Klaus

PS Investmentbanker nehme ich vom Schutz aus  ;D

Hallo PiusX,

Zitat

ZitatZu Abbe: NAKond.=0 bedeutet ebene Welle, die ist räumlich kohärent. Punkt.
Eine punktförmige Lichtquelle erzeugt ebenfalls räumlich kohärentes Licht. Und eine Näherung ist eine Näherung, kohärent genug. Die Intensität ist für die Abbe-Abbildungstheorie vollkommen egal solange sie nicht Null ist.

In der Theorie... Wie bzw. in welche Gleichung würde sich dann Deiner Ansicht nach im betrachteten speziellen Fall die Gleichung d=λ/(N.A.Objektiv+N.A.Kondensor) ändern?

... und in der Praxis. Wenn NA_Kond.=0 ist setzt man den Wert Null eben in die Gleichung ein.  ::)
Und wenn der Kondensor kein Licht mehr durchlässt wie von Dir angenommen, ist sozusagen auch NA_Obj.=0 weil kein Licht mehr zur Beugung zur Verfügung steht. Also keine Auflösung mehr, die Formel ist nicht anwendbar.  ;)
Dass die Beleuchtung zunehmend kohärenter wird beim starken Schließen der Aperturblende sieht jeder in der Praxis, wenn die Beugungsartefakte dabei stark zunehmen. Aus dem Term "halbe Lichtwellenlänge*Kondensorbrennweite/Aperturöffnung" (sog. räumliche Kohärenzbedingung) lässt sich die Größe des Objektbereiches berechnen, der auch durch eine inkohärente Lichtquelle kohärent beleuchtet wird.

Hubert

Lieber Lupus,

ZitatWenn NAKond.=0 ist setzt man den Wert Null eben in die Gleichung ein.

genau das hatte ich doch in meinen Mitteilungen zuvor geschrieben. Du hattest jedoch von einem Denkfehler gesprochen...

ZitatUnd wenn der Kondensor kein Licht mehr durchlässt wie von Dir angenommen, ist sozusagen auch NAObj.=0 weil kein Licht mehr zur Beugung zur Verfügung steht. Also keine Auflösung mehr, die Formel ist nicht anwendbar.  ;)

Deine obige Aussage ist leider nicht korrekt. Du hattest nicht bedacht, daß es noch das Tageslicht aus der Umgebung des Objektes gibt. In diesem Zusammenhang hatte ich nämlich dem Forumsmitglied Stuessi unter anderem nachfolgendes in einer Mitteilung an diesen geschrieben:

ZitatNachtrag: Jetzt erst sehe ich, wo Dein Problem ist: Beim Mikroskop in Durchlichtanordnung wird nicht wie beim Mikroskop in Auflichtanordnung mit einer aktiven, objektivseitigen Beleuchtung gearbeitet. Dennoch kann es in der Weise aufgefaßt werden, daß im ersteren Fall sozusagen eine passive, objektivseitige Beleuchtung eingesetzt wird. Mit dem Objektiv wird doch das am Objekt reflektierte Tageslicht aus der Umgebung des Objektes auf die bildseitige Ebene des Objektivs abgebildet.

So, und wo bleibt nun mein von Dir postulierter Denkfehler?

ZitatDass die Beleuchtung zunehmend kohärenter wird beim starken Schließen der Aperturblende sieht jeder in der Praxis, wenn die Beugungsartefakte dabei stark zunehmen. Aus dem Term "halbe Lichtwellenlänge*Kondensorbrennweite/Aperturöffnung" (sog. räumliche Kohärenzbedingung) lässt sich die Größe des Objektbereiches berechnen, der auch durch eine inkohärente Lichtquelle kohärent beleuchtet wird.

Deine Ausführungen in Deiner letzten Teilmitteilung sind mir bestens bekannt, wie Du Dir denken kannst.


Lieben Gruß,

PiusX

Was ist denn hier passiert? O.o

Ich bin Forensikstudentin, mit meinem Satz wollte ich lediglich sagen, ihr könnt ruhig Fachbegriffe benutzen. Davor scheue ich mich nicht und ich bin nicht überheblich (meine ebenfalls anstehende Physikklausur macht mir große Sorgen momentan). Bei Überheblichkeit würde ich mich doch gar nicht erst hiermit beschäftigen und offensichtlich mein Problem darstellen. Mittlerweile ist das hier eh für mich Selbststudium (hab Mäuschen gespielt und mitbekommen das es nicht mehr Klausurrelevant ist).
Also bitte nicht zerfleischen, ich hasse schlicht und ergreifend Antworten wie: "Das brauchen Sie nicht wissen./Das ist das Gleiche.", gerade weil ich es verstehen MUSS damit es mir persönlich Ruhe lässt und weil ich gerne über den Tellerrand sehe.

LG

Hallo Bones,
keine Sorge, die Diskussion hat nichts mit Dir zu tun.....  ;)

Hallo PiusX,
Du hast versprochen, zu dem Thema in der nächsten Zeit nichts mehr zu schreiben.

Zitat

ZitatUnd wenn der Kondensor kein Licht mehr durchlässt wie von Dir angenommen, ist sozusagen auch NAObj.=0 weil kein Licht mehr zur Beugung zur Verfügung steht. Also keine Auflösung mehr, die Formel ist nicht anwendbar.  ;)

Deine obige Aussage ist leider nicht korrekt. Du hattest nicht bedacht, daß es noch das Tageslicht aus der Umgebung des Objektes gibt.

Das ist doch die ganze Zeit der beschriebene Denkfehler. (https://www.mikroskopie-forum.de/pictures007/219331_41149443.jpg)
Wenn das Bild im Mikroskop durch eine andere Lichtquelle (Tageslicht? ???) erzeugt wird dann gilt die Beugungstheorie und zugehörige "Formel" auch für diese Beleuchtung.

Und dass die Kondensorbeleuchtung mit minimaler Aperturblende jetzt plötzlich doch kohärenteres Licht erzeugen kann hast Du wenige "Gedankengänge" vorher verneint:

ZitatNun hattest Du Dir an dieser Stelle vorgestellt, wie sich beim Winkel des Lichtbündels vom Durchlichtkondensor von Null quasi ein Laserstrahl ergeben würde. Diese Vorstellung ist aber nicht korrekt, weil sich in diesem Fall zwar von der Kondensorseite her ein paralleles, jedoch in der Praxis inkohärentes und eben nicht kohärentes Lichbündel wie ein Laserstrahl bildet, welches sich durch das Objekt hindurch in Richtung des Objektives ausbreitet.

Hubert

Lieber Lupus,

vielen Dank für diese fruchtbare Diskussion mit Dir.

ZitatDu hast versprochen, zu dem Thema in der nächsten Zeit nichts mehr zu schreiben.

Das ist richtig. Jedoch hatte ich nicht wissen können, was Du in Deiner darauffolgenden Mitteilung an mich schreiben würdest.

ZitatDas ist doch die ganze Zeit der beschriebene Denkfehler.

Jetzt habe ich Dich verstanden, an welcher Stelle ich im Falle des Mikroskops in Durchlichtanordnung ohne aktive Beleuchtung mittels eines Kondensors den Denkfehler begangen hatte ;). An dieser Stelle noch eine Anmerkung zu folgender Teilmitteilung von Dir, eingefügt in diese Mitteilung: Wenn das Bild im Mikroskop durch eine andere Lichtquelle (Tageslicht?  ??? (Anm. meinerseits: Ja, damit hatte ich eine andere Lichtquelle bzw. das in der Umgebung vorhandene und nicht mittels des Objektives auf das Objekt fokussierte Licht (=aktive Beleuchtung mittels eines Objektivs wie im Falle der Auflichtmikroskopie) gemeint)) erzeugt wird, dann gilt die Beugungstheorie und zugehörige "Formel" auch für diese Beleuchtung.

ZitatUnd dass die Kondensorbeleuchtung mit minimaler Aperturblende jetzt plötzlich doch kohärenteres Licht erzeugen kann hast Du wenige "Gedankengänge" vorher verneint:
Zitat

    Nun hattest Du Dir an dieser Stelle vorgestellt, wie sich beim Winkel des Lichtbündels vom Durchlichtkondensor von Null quasi ein Laserstrahl ergeben würde. Diese Vorstellung ist aber nicht korrekt, weil sich in diesem Fall zwar von der Kondensorseite her ein paralleles, jedoch in der Praxis inkohärentes und eben nicht kohärentes Lichbündel wie ein Laserstrahl bildet, welches sich durch das Objekt hindurch in Richtung des Objektives ausbreitet.

Das hatte ich geschrieben, weil sich aus meiner Sicht im Falle des Mikroskopes in Durchlichtanordnung ohne aktive Beleuchtung mittels eines Kondensors im allgemeinen keine ideale, unendlich kleine, punktförmige, sondern nur eine endlich, kleine und folglich flächenhafte Lichtquelle mit einer gewissen Ausdehnung ergeben müßte. Ob diese reale Lichtquelle dann kohärentes Licht abstrahlt, läßt sich mit dem von Dir angegebenen Term "Halbe Lichtwellenlänge*Kondensorbrennweite/Aperturöffnung" (der sog. räumlichen Kohärenzbedingung) überprüfen. Mit diesem Term läßt sich gemäß Deiner Erklärung die Größe des Objektbereiches berechnen, der auch durch eine inkohärente Lichtquelle kohärent beleuchtet wird.

Abschließend kann gesagt werden, daß das Auflösungsvermögen im Falle des Mikroskops in Durchlichtanordnung ohne aktive Beleuchtung mittels eines Kondensors aufgrund der zuvor dargelegten Ausführungen nicht mit der Formel: d=λ/(N.A._Objektiv+N.A._Kondensor) berechnet werden kann bzw. darf.


Lieben Gruß,

PiusX 

Hallo liebe Mikroskopiker,

nach so vielen Beiträgen unterschiedlichster Art versuche ich eine knappe Zusammenfassung:

Bei der Betrachtung des Auflösungsvermögens optischer Instrumente hat man sich im Laufe der Jahrzehnte darauf geeinigt, nach Lord Rayleigh (1842-1919)  zwei Lichtgebirge als getrennt anzusehen, wenn das Maximum des einen auf das erste Minimum des anderen fällt.

Wendet man dieses Kriterium auf die Abbildung selbstleuchtender Objekte mit dem Mikroskop an, erhält man wegen der Beugung des Lichts an der kreisförmigen Blende des Mikroskopobjektivs die Formel

d=0,61 * ?/N.A._Objektiv

Abbe (1840-1905) untersuchte die Abbildung von dunklen, also beleuchteten Objekten mit dem Mikroskop am Beispiel von beleuchteten gitterförmigen Strukturen:
Damit eine einwandfreie Abbildung durch das Mikroskop erzeugt werden kann, müssen nach Abbe möglichst viele der Beugungsmaxima in das Mikroskop eintreten. Beschränkt man sich auf die beiden Maxima erster Ordnung und führt die Berechnung für eine Beleuchtung durch, die nur aus einer ebenen Welle besteht, die auf der optischen Achse einfällt, erhält man

d=?/N.A._Objektiv

Einen gewissen Eindruck der gitterartigen Struktur des Objekts erhält man schon, erkennt aber lediglich den Gitterabstand, keine weiteren Details.

Für die schiefe Beleuchtung gilt als Auflösungsgrenze

d=?/( 2* N.A._Objektiv)

Immer ist die Auflösungsgrenze proportional zur Wellenlänge und umgekehrt proportional zur numerischen Apertur des Objektivs.

Die drei Formeln unterscheiden sich nur durch andere Zahlenfaktoren, die überhaupt ziemlich willkürlich sind und je nach Form des Objekts und der Blende und der Beleuchtungsart verschieden ausfallen.

Viele Grüße
Rolf

Als Anhang einige Bilder, auf 50% verkleinert, umgewandelt in s/w, mit Kontrastanhebung.
Objektiv: Leitz NPL 5x/0.09 DF

d=?/N.A._Objektiv = 7 µm  entspricht Linienbreite 3,5 auf den Bildernm

Leider ist die Bildbeschriftung falsch!

3 bedeutet Linienbreite 3 µm und nicht 300 µm!

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures007/219361_39785641.jpg)

3 bedeutet Linienbreite 3 µm und nicht 300 µm!

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures007/219361_45523402.jpg)

3 bedeutet Linienbreite 3 µm und nicht 300 µm!

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures007/219361_35287174.jpg)

3 bedeutet Linienbreite 3 µm und nicht 300 µm!

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures007/219361_44419000.jpg)

3 bedeutet Linienbreite 3 µm und nicht 300 µm!

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures007/219361_52697953.jpg)

3 bedeutet Linienbreite 3 µm und nicht 300 µm!

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures007/219361_22597652.jpg)

3 bedeutet Linienbreite 3 µm und nicht 300 µm!

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures007/219361_54636159.jpg)

Hallo,

eine interessante Serie. Soweit ich überschlägig sehe entspricht es etwa den theoretischen Aussagen einschließlich Kohärenzeffekte. Die letzte Dunkelfeldaufnahme hat eine recht geringe Auflösung. Da wurde wohl mit einem sehr schmalen Lichtkegel ausgeleuchtet?

Hubert

PS:  So eine Ergänzung sollte immer als eigener Beitrag erscheinen weil er sonst nicht als neuer Beitrag ausgewiesen und nur durch Zufall gefunden wird.  ;)

Lieber Stuessi,

zu Deinen nachträglich eingefügten Bildern habe ich mehrere Fragen:

1.

Zitatd=λ/N.A.Objektiv = 7 µm  entspricht Linienbreite 3,5 auf den Bildern

Jetzt bin ich aufgrund Deiner Angaben zu den Linienbreiten irritiert. Entspricht das Auflösungsvermögen von d=7µm nicht eher dem Zweifachen der Linienbreite 3,5? Und zwar, weil in Deinen Bildbeschriftungen steht, daß die Linienbreite 3 in Deinen Bildern einer Breite von 300µm entsprechen würde. Damit hattest Du jedoch vermutlich gemeint, daß die Linienbreite 3 einer Breite von 3µm entspricht? Hierbei vermute ich, daß hier der Abstand zweier schwarzer Linien als Linienbreite definiert ist?

2. Hattest Du die Bilder (Bild Nummer 1 sei das oberste Bild in Deiner Reihe mit 7 Bildern und die Bildnummer steige mit jedem tiefer liegenden Bild um eine Nummer auf) also bei folgenden Aufbauten aufgenommen?:
Bild 1 bis 3 am Mikroskop in Durchlichtanordnung ohne zusätzliche aktive Auflichtbeleuchtung, Hellfeld mit LED 623nm;
Bild 4 am Mikroskop in Durchlichtanordnung ohne zusätzliche aktive Auflichtbeleuchtung, Hellfeld mit kondensorseitiger Laserdiode 635nm;
Bild 5 am Mikroskop in Durchlichtanordnung mit zusätzlicher aktiver Auflichtbeleuchtung, Hellfeld mit LED 623nm;
Bild 6 am Mikroskop in Durchlichtanordnung mit zusätzlicher aktiver Auflichtbeleuchtung, Hellfeld mit objektiv- und kondensorseitiger Laserdiode 635nm;
Bild 7 am Mikroskop in Durchlichtanordnung ohne zusätzliche aktive Auflichtbeleuchtung, Dunkelfeld mit LED 623nm;

Bitte korrigiere gegebenfalls meine Angaben, falls diese nicht stimmen sollten;

3. Hattest Du bei der Aufnahme Deiner Bilderreihe LED und/oder Laserdiode nach Hiller'schem Aufbau verwendet?

4. Was hattest Du als Objekt zur Bestimmung des Auflösungsvermögen bei der jeweiligen Mikroskopanordnung verwendet? Wo kann dieses Teil gekauft werden?


Über die Beantwortung aller meiner Fragen würde ich mich freuen.


Lieben Gruß,

PiusX 

Hallo in die Runde, und ganz speziell lieber Timm (Treinisch),

üblicherweise halte ich mich aus ,,Scharmützeln" heraus, habe auch lange überlegt, ob ich mich überhaupt äußern soll, aber man kann und  darf nicht immer ,,wegsehen", und daher mein Kommentar zu den jenseits der hier ursprünglich gestellten ,,Auflösungsfrage" liegenden Statements einiger ,,Repräsentanten" (?)  der Mikroskopie.

Mit Deinem kurzen lateinischen Hinweis ,,sub omni canone" hast Du mir, lieber Timm,  aus dem Herzen gesprochen, und so möchte ich einige lateinische Fortführungen Deines Gedankens beifügen.

Wir nennen uns als Spezies immerhin hochtrabend, um nicht zu sagen arrogant ,,Homo sapiens", und ich frage mich gerade, in wieweit das überhaupt stimmt, zumal dann, wenn ich mich selbst betrachte, bin ich ja nur ein akademisch und wissenschaftlich unterpriviligierter ,,Mediziner", und  weder ein erlauchter Physiker, noch ein scheinbar schon weniger erlauchter Ingenieur, ja noch nicht einmal ein verpfuschter ,,Physik-Ingenieur".

Mich ,,hochziehen" und wieder zu ein wenig Selbstachtung gelangen kann ich angesichts dieses Dilemmas nur dann, wenn ich  mir die ,,Erkenntnis" vergegenwärtige, dass die intelligenteren und klügeren Menschen im Allgemeinen die höheren Abschlüsse machen - und so was habe ich ja Gott sei Dank wenigstens zustande gebracht, wenn auch ,,nur" außerhalb der Physik.

Jede Spezies hat aber ihre Spielarten. Und so  wir kennen ja  nicht  nur den Homo sapiens, sondern noch einige andere Hominiden:
den Homo faber, den Homo ludens, den Homo westphalicus muensteranicus, den Homo baiuvaris octoberfesticus, ganz neu den Homo trumpicus americanus –  und schließlich auch noch als spezielle Art den Homo miroscopicus, wobei sich der  letztere bekanntermaßen in zwei unterschiedliche Subspezies, den Homo microscopicucs hobbiensis und den Homo microscopicus professionalis untergliedern lässt.

Und wenn ich das lese, was mich jetzt gerade nicht  schlafen lässt und mich dazu animiert, noch mal aufzustehen , den PC anzuwerfen und das hier zu schreiben, mache ich mir große Sorgen, ob wir uns mit Ruhm bekleckern, wenn wir versuchen, diese letztere Spezies des Homo microscopicus noch  weiter zu charakterisieren und zu unterteilen. Offenbar gibt es nämlich auch hier noch neue ,,Subspezies" zu entdecken.

Wir alle kennen einige vertraute Spielarten des  Homo microscopicus, so zum Beispiel den weit verbreiteten Homo microscopicus modestus, aber auch den ubiquitären Homo microscopicus studiosus, den Homo microscopicus observator aeternus und den Homo microscopicus photographiens. Aktuell wurden aber noch einige andere Spielarten neueren Datums entdeckt, die weniger zur Freude gereichen und noch weiterer Beobachtung und taxonomischer Einordnung bedürfen, weshalb die folgenden Artbezeichnungen noch als vorläufig zu betrachten sind: Homo microscopicus superbus, Homo microscopicus physicalis magnificus und als Kreuzung beider Varianten schließlich der Homo microscopicus superbus physicalis magnificus. Es bleibt mit Spannung abzuwarten, was die weitere Beobachtung und Erforschung letzterer interessanter und außergewöhnlicher Spezies noch zutage befördert.

Jenseits dieser sicherlich noch spannenden Forschungsfelder sollten wir uns die folgenden fundamentalen Sachverhalte im ,,deutschen Klartext" vergegenwärtigen:

Es gibt auf JEDEM Gebiet und in JEDER Disziplin Koryphäen, Dünnbrettbohrer und viele irgendwo dazwischen liegende ,,Spezies". Und je näher die jeweiligen ,,Spezies" den Koryphäen stehen, desto bescheidener werden sie in aller Regel sein.

Folgerichtig gibt es auch in der Physik Koryphäen und Dünnbrettbohrer. Für letztere einige praktische Beispiele aus der Mikroskopie. Ein promivierter Physiker (mit PhD!!) aus dem angelsächsischen Bereich - , wo ja alles wissenschaftlich "besser" sein soll -, schrieb mir allen Ernstes zur Frage der lateralen und vertikalen Auflösung in der Lichtmikroskopie, dass beide Parameter ,,ausschließlich von der Apertur des Objektivs bestimmt" würden ( ,,They are solely determined by the objective´s numerical aperture"). Gleichzeitig fügte er hinzu, dass die Apertur des Kondensors hier keine Rolle spiele; zudem gäbe es auch keinen Phasenkontrast-Kondensor mit einer integrierten Irisblende. Dieser PhD der Physik ist zu allem Überfluss ,,Editor-in-Chief" einer englischsprachigen Fachzeitschrift für Mikroskopie. Ich habe ihm damals geantwortet, dass seine technischen und physikalischen Statements nicht ,,according to the literature" sind, habe mein zugehöriges Manuskript zurückgezogen und anderweitig eingreicht – und ihm nie mehr etwas geschickt. 

Ein anderer Physiker, seines  Zeichens ,,Peer" einer renommiert verlegten englischen Physik-Zeitschrift mit Schwerpunkt ,,Optik",  kritisierte einmal  ein meinerseits mit einem Artikel eingereichtes  Mikrofoto einer Foraminifere, aufgenommen in einer speziellen Beleuchtungsvariante als technisches Demo-Objekt mit Trockenobjektiv 10, NA 0,25. Er bemängelte, dass man bei der gegebenen hohen Vergrößerung in der abgebildeten ,,länglichen Bakterienzelle" die dort vorhandenen ,,Poren" nicht in idealer Weise in der Z-Achse ihrer jeweiligen exakten Raumposition zuordnen könne.

Dieser Physiker hatte folgerichtig ,,profunde Unkenntnisse", nicht nur in der Physik und Mikroskopie, sondern auch in der Biologie,  und er ,,wirkte" gleichzeitig als optischer Physik-Experte für diese Fachzeitschrift. Oder wäre treffender zu sagen, dass er dort sein "Unwesen" trieb? Ich hatte  dem Chefherausgeber daraufhin humorig geschrieben, dass ich mein Manuskript wahrscheinlich nicht ihm, sondern eher der ,,Nature" oder ,,Science" geschickt hätte, falls es mir gelungen wäre, wie von seinem Peer vermutet, mit einem 10-fachen Trockenobjektiv tatsächlich eine Bakterienzelle formatfüllend und mit allen vorhandenen und nicht vorhandenen ,,Poren"  in gleicher Weise abzubilden, wie es mit einer zig-fach größeren Foraminifere gelingt. 

Und jetzt zu den Ingenieuren versus Physikern. Seit wann ist das Ingenieurswesen weniger anspruchsvoll als die Physik?  Ingenieure wenden die Erkenntnisse der Physik wenigstens an und denken sie weiter zu Ende, setzen sie im Fall der ,,Entwicklungsingenieure" um in weiterführende  technische Errungenschaften – zu unserer aller Nutzen.  Wie kann es denn sein, dass bei der hier mit Erstaunen zu lesenden angeblichen Überlegenheit der Physiker ein Ingenieur, den wir alle kennen und schätzen, bei einer optisch führenden Weltfirma als Konzernforschungsleiter fugiert, obwohl er ,,nur" ein Ingenieur (Dipl. Ing), aber kein "erlauchter" Physiker ist? Kann das überhaupt gut gehen und funktionieren? Und wenn ja, wie lange noch?????

Und warum hat Herr Prof. Hell, eine wirkliche physikalische Koryphäe,  seinen Nobelpreis für die Erfindung des STED-Mikroskops in Chemie erhalten, und nicht in Physik?  War zufällig in der Chemie noch ein "Platz frei"?  Oder war die Chemie womöglich ,,würdiger"?? Gerade dieses Beispiel sollte zeigen, dass es letztlich egal ist, in welcher Schublade man abgelegt wird und aus welcher Schublade man ursprünglich kommt. Das Ergebnis zählt, und bei den wahren Koryphäen zählt zusätzlich die Genialität, die sich wahrscheinlich ohnehin nicht in eine Schublade zwängen lässt.

Es wäre zusammenfassend wünschenswert, wenn die neu entdeckten Exemplare der Spezies Homo micoscopicus superbus, und speziell des Homo microscopicus physicalis magnificus nebst Kreuzungsprodukten  die hohen Wipfel ihres akademischen Elfenbeinturms als bevorzugtes Biotop verlassen würden, und wenn ihnen Beine und Füße wachsen würden, mit denen Sie lernen könnten, auf dem Boden zu stehen und dort zu bleiben.

Zuletzt auch noch Klartext zu dem ebenso fragwürden Statement, dass in der Regel die klügsten und intelligentesten Menschen die höchsten Abschlüsse erlangen würden.

Es gibt genug ,,Flachpfeiffen", die ihr Abitur schaffen, und  auch  noch irgendein Studium, weil sie aus wohlhabendem Hause kommen und jegliche Förderung erhielten, die sie brauchten. Und es gibt andere hochintelligente Menschen, die dies  nicht schaffen, weil sie aus ärmlichen Verhältnissen stammen, sich seit ihrer Geburt weitgehend selbst überlassen waren, womöglich noch frühkindliche Traumata  zu verarbeiten hatten, später in der  Jugend womöglich vergewaltigt oder sonstig misshandelt wurden und vieles mehr. Hier darf ich jetzt mal aus meiner beruflichen Erfahrung sprechen; denn ich  kenne genug Patienten aus diesen Schubladen mit solchen Schicksalen, die alles andere als dumm sind und die bei anderen Start- und Rahmenbedingungen durchaus ihre passablen Hochschulabschlüsse geschafft hätten, ja vielleicht auch sogar ein Physik-Studium. Die Frau mit dem seinerzeit höchsten  gemessenen IQ in den USA war vor einigen Jahrzehnten eine Nackttänzerin, die jeden Abend an der Stange stand und sich räkelte. Das war ihr Beruf, trotz ihrer überragenden Intelligenz, die damals in der Presse mit über 200 angegeben wurde, also noch einige Portionen  über der angenommenen von Einstein lag. Warum wohl war diese Frau keine begnadete Physikerin geworden?? Sicherlich nicht, weil sie ,,zu blöd dazu" war, sondern  weil ihre Start-und Rahmenbedingungen ,,ungünstig" waren.

Ich selbst kenne eine  Hartz IV-Patientin mit handwerklicher Berufsausbildung ohne Prüfungsabschluss (Prüfungsangt!), die emsig Heilpraktiker-Lehrlehrbücher liest, weil  sie sich schon immer für die Medizin interessiert hatte und irgendwann in Eigeninitiative aus dem Hartz IV herauskommen will. Sie schrieb mir, 14 Tage, nachdem sie begonnen hatte, das erste Buch darüber zu lesen, sie habe gerade ein kleines Kapitel zur Zellteilung durchgesehen und dabei sei ihr sofort eine Idee gekommen, wie man den Krebs vielleicht besiegen könnte. Man solle doch mal einen Telomerase-Blocker entwickeln. Ich war sehr verdutzt, habe erst einmal selbst recherchiert und dieser Dame dann dazu gratuliert, dass sie im Vorbeigehen eine Idee hatte, die etwa 10 Jahre früher eine Arbeitsgruppe an der ehrwürdigen Stanford-Universität auch hatte und damit knapp am Nobelpreis verbeigeschrubbt war. So viel zu Intelligenz und guten oder schlechten Start- und Rahmenbedingungen. Ich verneige mich jedenfalls vor dieser Patientin!

Unter diesen Aspekten schäme ich mich auch für die mangelhafte soziale Kompetenz des Homo microscopicus superbus und seiner vorerwähnten Verwandten.

Sage jetzt ,,Gute Nacht" und haue mich aufs Ohr, aber das musste mal einfach ,,raus".

Viele Grüße
Jörg

Lieber Herr Piper,

sollte man derartige Verhaltensweisen und Äußerungen, wie sie in diesem Thread an den Tag gelegt wurden und - um es mal mit der heutigen Diktion zu benennen - einfach nur "zum Fremdschämen" sind, überhaupt mit einer solchen Aufmerksamkeit belegen?
Einem sehr guten Freund von mir (Physiker, echter!!) habe ich gestern auf einer gemeinsamen Fahrradtour von den Ergüssen in diesem Thread erzählt, speziell von Herabqualifizierung der "Mogel-Physiker".  Diese Arroganz hat ihn nur zu ungläubigem Kopfschütteln veranlasst. Allerdings hat sich mein Freund nach dem hervorragend abgeschlossenen Studium auch in die Niederungen der Medizin begeben und arbeitet "nur" als Medizinphysiker in der Strahlentherapie.  ;)

Herzliche Grüße
Peter

Lieber Herr Voigt,

Ihre Frage, ob man die hier gezeigten Äußerungen und Verhaltensweisen überhaupt mit einer solchen Aufmerksamkeit belegen sollte, ist sicherlich berechtigt; daher hatte ich ja auch sehr lange überlegt, ob ich mich überhaupt dazu "hinreißen" lassen sollte, oder vielleicht besser daran getan hätte, "nichts zu tun".

Ich deute meine geschenkte  Aufmerksamkeit mit einem "Übertragungs-Phänomen" , wie es m.W. die Verhaltensforscher nennen, war nämlich in einem gänzlich anderen Kontext einmal mit ähnlichen "Ergüssen" eines Physikers konfrontiert, und diese standen mir beim Lesen dieses Threads  einfach so lebhaft vor Augen, dass es für mich ein Akt des "Stress-Abbaus" war, jetzt so zu reagieren, wie ich es getan habe.

Und dann hatte ich auch durchaus etwas Spaß an meinen natürlich satirisch gemeinten "Erfindungen" der verschiedenen "Spielarten" des "Homo sapiens". Hatte beim Schreiben geschmunzelt und wollte auch andere an diesem Schmunzeln teilhaben lassen. Daher dachte ich mir: Schreib´s mal zu Ende". Auch wenn es dann letztlich eine Art "offener Brief" wurde. Aber so etwas hatten wir ja auch schon mal in unserem Forum.  :-))

Ganz herzliche Grüße zurück

Jörg

Lieber Stuessi,

zu Deinen nachträglich eingefügten Bildern habe ich mehrere Fragen:

1.

Zitatd=λ/N.A.Objektiv = 7 µm  entspricht Linienbreite 3,5 auf den Bildern

Jetzt bin ich aufgrund Deiner Angaben zu den Linienbreiten irritiert. Entspricht das Auflösungsvermögen von d=7µm nicht eher dem Zweifachen der Linienbreite 3,5? Und zwar, weil in Deinen Bildbeschriftungen steht, daß die Linienbreite 3 in Deinen Bildern einer Breite von 300µm entsprechen würde. Damit hattest Du jedoch vermutlich gemeint, daß die Linienbreite 3 einer Breite von 3µm entspricht? Hierbei vermute ich, daß hier der Abstand zweier schwarzer Linien als Linienbreite definiert ist?

2. Hattest Du die Bilder (Bild Nummer 1 sei das oberste Bild in Deiner Reihe mit 7 Bildern und die Bildnummer steige mit jedem tiefer liegenden Bild um eine Nummer auf) also bei folgenden Aufbauten aufgenommen?:
Bild 1 bis 3 am Mikroskop in Durchlichtanordnung ohne zusätzliche aktive Auflichtbeleuchtung, Hellfeld mit LED 623nm;
Bild 4 am Mikroskop in Durchlichtanordnung ohne zusätzliche aktive Auflichtbeleuchtung, Hellfeld mit kondensorseitiger Laserdiode 635nm;
Bild 5 am Mikroskop in Durchlichtanordnung mit zusätzlicher aktiver Auflichtbeleuchtung, Hellfeld mit LED 623nm;
Bild 6 am Mikroskop in Durchlichtanordnung mit zusätzlicher aktiver Auflichtbeleuchtung, Hellfeld mit objektiv- und kondensorseitiger Laserdiode 635nm;
Bild 7 am Mikroskop in Durchlichtanordnung ohne zusätzliche aktive Auflichtbeleuchtung, Dunkelfeld mit LED 623nm;

Bitte korrigiere gegebenfalls meine Angaben, falls diese nicht stimmen sollten;

3. Hattest Du bei der Aufnahme Deiner Bilderreihe LED und/oder Laserdiode nach Hiller'schem Aufbau verwendet?

4. Was hattest Du als Objekt zur Bestimmung des Auflösungsvermögen bei der jeweiligen Mikroskopanordnung verwendet? Wo kann dieses Teil gekauft werden?


Über die Beantwortung aller meiner Fragen würde ich mich freuen.


Lieben Gruß,

PiusX

Hallo PiusX,

danke für den Hinweis auf meinen Beschriftungsfehler. Natürlich bedeutet 3 eine Linienbreite von 3 µm.

Für die Bilder 1 bis 3 habe ich Halogenbeleuchtung und ein Interferenzfilter 623 nm verwendet.
Bild 4 entstand mit divergentem Licht einer Laserdiode 635 nm , die am Platz des Kondensors befestigt war.

Bei den anderen Bildern wurde nur die Auflichtbeleuchtung durch das HD-Objektiv verwendet.

Gruß
Rolf