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2.2 Wechselwirkung zwischen Beleuchtung und Objekt

Voraussetzung für die Beleuchtung eines Objekts mit dem beschriebenen Verfahren ist der Austritt des Lichts aus der Oberfläche des Objektträgers. Dies kann nur erfolgen, wenn der Grenzübergang Glas/Luft durch das Präparat selber oder Hilfsflüssigkeiten für die Einbettung des Präparats gestört wird. Da nahezu alle Stoffe eine höhere Brechzahl als Luft besitzen, ist der Grenzwinkel der Totalreflexion ein anderer als bei einem Objektträger, der von Luft umgeben ist.
Wird das Objekt z.B. in Wasser (nw = 1.33) eingebettet, so können alle Strahlen den Objektträger verlassen, deren Winkel beim Auftreffen auf die Oberfläche kleiner ist als 61,7° (Grenzwinkel der Totalreflexion zwischen Glas und Wasser.



Die obige Skizze verdeutlicht vier Möglichkeiten von Strahlverläufen, die sich ergeben könnten:

  • Strahl S1 trifft auf den Rand der einbettenden Flüssigkeit. Je nach Verlauf der Flüssigkeitskante sind Strahlen zu erwarten, deren Verlauf stark in Richtung der optischen Achse (senkrecht zum Objektträger) verläuft.
  • Strahl S2 kann den Objektträger verlassen, wird jedoch an der Oberfläche der Flüssigkeit reflektiert und tritt wieder in den Objektträger ein.
  • Strahl S3 verlässt den Objektträger und trifft auf den Rand des Objekts. Brechung, Beugung oder Reflexion an dieser Kante führen wahrscheinlich zu Strahlenverläufen, die ähnlich wie bei Strahl S1 in Richtung der optischen Achse liegen.
  • Strahl S4 verläuft aus dem Objektträger direkt in das Objekt. Wechselwirkungen mit dem Objekt führen zu Strahlenverläufen, die eine geringe Tendenz in Richtung der optischen Achse aufweisen.

    Die Verwendung eines Deckgläschens ( s.o. rot ) kann die Strahlenverläufe vermutlich nur unwesentlich beeinflussen






    Fazit aus 2.2:

  • Wechselwirkungen mit einem Objekt führen zu einem Lichtaustritt
  • Die austretenden Strahlen haben einen großen Winkel in Bezug auf die optische Achse und können je nach Objektivapertur nur teilweise zur Bildentstehung beitragen.
  • Wechselwirkungen mit Objektkanten oder -strukturen, die einen vertikalen Verlauf haben, führen voraussichtlich zu Lichtstrahlen, die innerhalb der Objektivapertur liegen.
  • Einbettungsmedien und Deckgläschen verändern die Strahlenverläufe nur geringfügig.