Das Lichtmikroskop wird häufig verwendet, um die Struktur von Zellen zu untersuchen. Eine Lichtquelle an der Basis des Geräts sendet Lichtstrahlen nach oben zu einer Kondensorlinse. Die Linse fokussiert das Licht auf eine durchsichtige und durchscheinende Platte direkt darüber - den Objekttisch. Auf dem Objekttisch befindet sich die zu untersuchende Gewebeprobe. Sie wird so geschnitten, dass sie nur noch wenige Zellbreiten dick ist.
Das Licht durchdringt die Probe und wird an der Oberfläche der Zelle unterschiedlich absorbiert; dadurch entsteht ein Kontrast, der durch die Verwendung von Färbemitteln, die für einzelne Bestandteile der Zelle selektiv sind, noch verstärkt wird.
Das durch das Präparat transmittierte Licht gelangt zu einer Objektivlinse, die die Strahlen ablenkt, was zu einer Vergrößerung führt. Schließlich vergrößert eine Okularlinse in der Nähe des Auges einen bestimmten Bereich des gesamten Lichts, das sie empfängt.
Die Auflösung des Lichtmikroskops liegt im Optimalfall bei 0,3 Mikrometern.
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