Aufbau eines Mikroskops Arbeitsblatt zum Lichtmikroskop

Ein Mikroskop macht Strukturen sichtbar, die mit bloßem Auge nicht erkannt werden können. Im Biologieunterricht lassen sich damit beispielsweise Pflanzenzellen, kleine Gewebestrukturen und Mikroorganismen untersuchen.

Bevor Schülerinnen und Schüler selbst mikroskopieren, sollten sie die wichtigsten Bestandteile und deren Funktionen kennen. Dieses Arbeitsblatt unterstützt die Einführung und enthält Aufgaben zum Beschriften, Zuordnen und Berechnen der Vergrößerung.

Einführung in das Mikroskop

Ein Lichtmikroskop erzeugt mithilfe von Licht und mehreren Linsen eine vergrößerte optische Abbildung. Das untersuchte Objekt muss dafür ausreichend dünn und lichtdurchlässig sein.

Das Objekt wird als Präparat bezeichnet. Es liegt meistens auf einem gläsernen Objektträger und wird mit einem dünnen Deckglas abgedeckt.

Unterschied zwischen Lupe und Lichtmikroskop

Eine Lupe besitzt in der Regel nur eine Sammellinse. Sie erzeugt eine vergrößerte Ansicht eines nahen Gegenstands.

Das Lichtmikroskop arbeitet dagegen mit mindestens zwei Linsensystemen. Das Objektiv erzeugt zunächst ein vergrößertes Zwischenbild, das anschließend durch das Okular betrachtet wird.

Ein Fernrohr enthält ebenfalls mehrere Linsen. Es dient jedoch zur Beobachtung weit entfernter Objekte und nicht zur Untersuchung sehr kleiner Strukturen.

Wichtige Teile des Mikroskops

Der grundlegende Aufbau des Lichtmikroskops besteht aus optischen, mechanischen und beleuchtenden Teilen. Jeder Bestandteil erfüllt eine bestimmte Funktion.

Zu den wichtigsten Teilen gehören:

• Okular
• Tubus
• Objektivrevolver
• Objektive
• Objekttisch
• Präparathalter
• Kondensor
• Blende
• Lichtquelle
• Grobtrieb
• Feintrieb
• Stativ
• Fuß

Okular und Tubus

Das Okular befindet sich am oberen Ende des Geräts. Durch diese Linse blickt der Betrachter auf das vergrößerte Zwischenbild.

Auf dem Okular ist die Vergrößerung angegeben, häufig beispielsweise 10×. Der Tubus hält den richtigen Abstand zwischen Okular und Objektiv ein.

Objektivrevolver und Objektive

Am Objektivrevolver befinden sich mehrere Objektive mit unterschiedlichen Vergrößerungen. Durch Drehen des Revolvers wird das gewünschte Objektiv über dem Präparat positioniert.

Schulgeräte besitzen häufig Objektive mit 4-facher, 10-facher und 40-facher Vergrößerung. Zum Beginn einer Untersuchung wird immer das Objektiv mit der kleinsten Vergrößerung gewählt.

Die Objektive unterscheiden sich auch in ihrer Brennweite. Mit steigender Vergrößerung wird der Abstand zwischen Objektiv und Präparat normalerweise kleiner.

Objekttisch und Präparathalter

Der Objekttisch trägt den Objektträger. In seiner Mitte befindet sich eine Öffnung, durch die das Licht auf das Präparat fällt.

Präparathalter oder Objektklemmen verhindern, dass der Objektträger verrutscht. Bei einem Kreuztisch kann er mithilfe von Stellschrauben besonders genau bewegt werden.

Kondensor und Blende

Der Kondensor liegt unterhalb des Objekttisches. Er bündelt die Lichtstrahlen und richtet sie auf das untersuchte Objekt.

Mit der Blende wird die einfallende Lichtmenge geregelt. Eine passende Einstellung verbessert Kontrast und Bildqualität.

Zu viel Helligkeit lässt feine Strukturen blass erscheinen. Bei zu wenig Helligkeit sind Einzelheiten dagegen schwer zu erkennen.

Lichtquelle

Die Lichtquelle befindet sich meistens im Fuß. Sie beleuchtet das Objekt von unten.

Bei älteren Geräten kann ein Spiegel das Licht einer externen Lampe auf den Kondensor lenken. Moderne Schulgeräte verwenden überwiegend eine eingebaute LED-Beleuchtung.

Grobtrieb und Feintrieb

Mit dem Grobtrieb lässt sich der Abstand zwischen Objekttisch und Objektiv schnell verändern. Er wird vor allem bei der kleinsten Vergrößerung zum ersten Scharfstellen verwendet.

Der Feintrieb ermöglicht sehr kleine Veränderungen. Mit ihm wird die Abbildung präzise scharf gestellt, besonders bei stärkeren Objektiven.

Stativ und Fuß

Das Stativ verbindet die oberen Bauteile mit dem Fuß. Es dient zugleich als sicherer Griff beim Transport.

Der Fuß sorgt für einen stabilen Stand. Beim Tragen sollte eine Hand das Stativ halten, während die andere Hand den Fuß stützt.

Wie funktioniert ein Lichtmikroskop?

Die Lichtquelle sendet Strahlen durch den Kondensor zum Präparat. Danach gelangen sie durch das Objektiv in den Tubus.

Das Objektiv erzeugt ein vergrößertes und umgekehrtes Zwischenbild. Das Okular vergrößert dieses Bild ein weiteres Mal, ähnlich wie eine Lupe.

Die beobachtete optische Abbildung erscheint deshalb auf dem Kopf stehend und seitenverkehrt. Wird der Objektträger nach links bewegt, scheint sich das Bild nach rechts zu bewegen.

Der Strahlengang

Der vereinfachte Strahlengang lautet:

Lichtquelle → Kondensor → Präparat → Objektiv → Zwischenbild → Okular → Auge

Das Objektiv ist besonders wichtig für die Auflösung. Eine stärkere Vergrößerung allein bedeutet nicht automatisch, dass mehr Einzelheiten sichtbar werden.

Gesamtvergrößerung berechnen

Die Gesamtvergrößerung ergibt sich aus der Vergrößerung des Okulars und des verwendeten Objektivs:

Gesamtvergrößerung = Okularvergrößerung × Objektivvergrößerung

Beispiel:

10× Okular × 40× Objektiv = 400× Gesamtvergrößerung

Bei einem 10-fachen Okular und einem 4-fachen Objektiv beträgt die Gesamtvergrößerung 40×. Diese Berechnung kann als zusätzliche Übung verwendet werden.

Einführung in das Mikroskopieren

Für ein klares Bild muss das Gerät Schritt für Schritt eingestellt werden. Dabei sollte immer mit der kleinsten Vergrößerung begonnen werden.

Präparat richtig einsetzen

Der Objektträger wird mittig auf den Objekttisch gelegt. Die zu untersuchende Stelle muss sich über der Öffnung befinden.

Anschließend wird der Objektträger mit den Klemmen befestigt. Das kleinste Objektiv wird über dem Präparat eingerastet.

Bild scharf stellen

Zunächst wird der Objekttisch vorsichtig nahe an das Objektiv gebracht. Dabei schaut man von der Seite, damit Objektiv und Objektträger nicht zusammenstoßen.

Danach blickt man durch das Okular und vergrößert den Abstand langsam mit dem Grobtrieb. Sobald ein Bild erscheint, wird es mit dem Feintrieb genau scharf gestellt.

Erst danach darf auf ein stärkeres Objektiv gewechselt werden. Bei hoher Vergrößerung sollte hauptsächlich der Feintrieb benutzt werden.

Regeln für einen sicheren Umgang

Beim Arbeiten gelten folgende Regeln:

• Das Gerät immer mit beiden Händen tragen.
• Linsen nicht mit den Fingern berühren.
• Nur spezielles Linsenpapier zur Reinigung verwenden.
• Immer mit der kleinsten Vergrößerung beginnen.
• Objektiv und Objektträger nicht zusammenstoßen lassen.
• Nach der Arbeit das kleinste Objektiv einstellen.
• Objektträger entfernen und die Beleuchtung ausschalten.

Diese Regeln schützen die empfindlichen Linsen und helfen den Schülern, den richtigen Umgang zu lernen.

Mikroskop Aufbau und Funktion – Arbeitsblatt mit Lösungen

Die Abbildung auf dem Material kann mit den wichtigsten Fachbegriffen beschriftet werden. Weitere Aufgaben überprüfen die Funktionen und die richtige Bedienung.

Mögliche Aufgaben sind:

• Bestandteile beschriften
• Teile und Funktionen zuordnen
• den Strahlengang ordnen
• eine Gesamtvergrößerung berechnen
• Bedienungsschritte in die richtige Reihenfolge bringen
• falsche Aussagen korrigieren

Die Übungen eignen sich für Einzelarbeit, Partnerarbeit oder eine gemeinsame Wiederholung.

Aufgabe 1: Bestandteile beschriften

Trage folgende Begriffe an der passenden Stelle der Abbildung ein:

Okular – Tubus – Objektivrevolver – Objektiv – Objekttisch – Präparathalter – Kondensor – Blende – Lichtquelle – Grobtrieb – Feintrieb – Stativ – Fuß

Achte darauf, die beiden Einstellräder und die optischen Teile richtig zu unterscheiden.

Aufgabe 2: Teile und Funktionen zuordnen

Bestandteil	Funktion
Okular	vergrößert das Zwischenbild
Objektiv	erzeugt das erste vergrößerte Bild
Objekttisch	trägt den Objektträger
Kondensor	bündelt die Lichtstrahlen
Blende	regelt die Lichtmenge
Grobtrieb	verändert den Abstand schnell
Feintrieb	stellt das Bild genau scharf
Stativ	verbindet und trägt die Bauteile
Fuß	sorgt für einen sicheren Stand

Die Tabelle kann zunächst ohne die rechte Spalte angeboten werden. Anschließend werden die Ergebnisse mit der Lösungsseite verglichen.

Aufgabe 3: Vergrößerung berechnen

Berechne die Gesamtvergrößerung:

1. Okular 10×, Objektiv 4×
2. Okular 10×, Objektiv 10×
3. Okular 10×, Objektiv 40×
4. Okular 15×, Objektiv 20×

Die Schüler wenden dazu die zuvor erklärte Formel an.

Lösungen zu den Aufgaben

Die Ergebnisse der Rechenaufgaben lauten:

1. 10 × 4 = 40-fach
2. 10 × 10 = 100-fach
3. 10 × 40 = 400-fach
4. 15 × 20 = 300-fach

Die richtige Reihenfolge beim Scharfstellen lautet:

1. kleinstes Objektiv einstellen
2. Objektträger befestigen
3. Untersuchungsstelle über der Öffnung positionieren
4. Objekttisch vorsichtig annähern
5. durch das Okular schauen
6. mit dem Grobtrieb ein Bild suchen
7. mit dem Feintrieb genau scharf stellen
8. bei Bedarf eine stärkere Vergrößerung wählen

Die Beschriftung kann je nach verwendeter Abbildung anders nummeriert sein. Entscheidend ist die richtige Zuordnung der Begriffe.

Material herunterladen

Die Übungsseiten können als PDF oder PNG geöffnet und auf A4-Papier ausgedruckt werden. Falls eine Lösungsseite vorhanden ist, lässt sie sich separat herunterladen.

Das Material eignet sich für die erste Unterrichtsstunde zum Mikroskopieren. Es kann außerdem zur Wiederholung oder Vorbereitung auf einen Test eingesetzt werden.

Häufige Fragen

Welche Teile gehören zu einem Lichtmikroskop?

Zu den wichtigsten Bestandteilen gehören Okular, Tubus, Objektivrevolver, Objektive, Objekttisch, Kondensor, Blende, Beleuchtung, Einstelltriebe, Stativ und Fuß.

Welche Aufgabe hat das Okular?

Das Okular vergrößert das vom Objektiv erzeugte Zwischenbild. Der Betrachter schaut durch diese Linse.

Was ist der Unterschied zwischen Grob- und Feintrieb?

Der Grobtrieb verändert den Abstand schnell und dient der ersten Einstellung. Der Feintrieb ermöglicht kleine Veränderungen für eine präzise Schärfe.

Warum beginnt man mit dem kleinsten Objektiv?

Bei geringer Vergrößerung ist das Sichtfeld größer. Dadurch lässt sich die gewünschte Stelle leichter finden und das Risiko einer Beschädigung ist geringer.

Wie wird die Gesamtvergrößerung berechnet?

Die Vergrößerung des Okulars wird mit der Vergrößerung des Objektivs multipliziert. Ein 10-faches Okular und ein 40-faches Objektiv ergeben beispielsweise 400×.