Wie ist die Vergrößerung beim Mikroskop definiert?

Romathemantiker · Anmeldungsdatum: 02.12.2022 Beiträge: 8

Auf Seite 4 wird die Vergrößerung über eine Hilfslinie, die ich nicht verstehe, definiert:
https://tu-dresden.de/mn/physik/ressourcen/dateien/studium/lehrveranstaltungen/praktika/pdf/MI.pdf?lang=de

Kann mir bitte jemand erklären, was diese gepunktete Hilfslinie bedeuten soll? Es gibt doch keinen Lichtstrahl, der unter diesem Winkel das Okular verlässt, oder?

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6200

So, wie der gepunktete Strahl eingezeichnet ist, würde dort sogar tatsächlich ein Lichtstrahl verlaufen, wenn die Objektivslinse genügend gross wäre: verlängert man den gepunkteten Strahl, fällt er auf die Objektivlinsenebene und anschliessend zum Punkt auf dem Gegenstand.

Aber darum geht es eigentlich gar nicht. Mit der Geraden soll angedeutet werden, unter welchem Winkel das virtuelle Bild hinter der Okularlinse im Auge erscheint. Ich finde dies aber nicht optimal gezeichnet, es wird hier angenommen, dass das Auge direkt hinter Okularlinse ist (was natürlich tatsächlich auch fast der Fall ist). Verständlicher finde ich die Abbildung in diesem Abschnitt:

https://en.wikipedia.org/wiki/Optical_microscope#Compound_microscope

Vom virtuellen Bild gehen keine Lichtstrahlen aus, aber nach der Okularlinse verlaufen die Lichtstrahlen genauso, wie wenn am Ort des virtuellen Bildes ein "echter" Gegenstand wäre. Der Winkel, unter dem dieses vergrösserte Bild im Auge erscheint, wird verglichen mit dem Winkel, unter dem der Gegenstand in der Distanz der deutlichen Sehweite erschiene.

Romathemantiker · Anmeldungsdatum: 02.12.2022 Beiträge: 8

Hallo!
Zunächst vielen Dank für die Antwort.
Dass dort tatsächlich Lichtstrahlen ankämen, wenn die Objektivlinse groß genug wäre, ergibt Sinn!

Zu dem Wiki-Bild: Sind die 3 lila Strahlen jeweils verschiedene Winkel, je nachdem, wo sich das Auge befindet? Dann würde ja der linke von den dreien mit dem gepunkteten Strahl aus meinem Bild übereinstimmen, richtig?

Aber auch hier: Anhand der Zeichnung scheint nur der mittlere der drei lila Strahlen zu existieren (hervorgerufen durch den Brennpunktstrahl des Gegenstands durch das Objektiv)....

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6200

Im Wiki-Bild gibt die rechte Gerade den Winkel an, unter dem das virtuelle Bild im Auge erscheint - ja, wäre das Auge weiter links, wäre es je nachdem einer der beiden violetten Strahlen weiter links.

Rechts von der Okularlinse stellen alle 3 Geraden echte Lichtstrahlen dar, links davon nur die violette Gerade ganz links - dieser Strahl würde ja an der Okularlinse nicht gebrochen.

Genaugenommen hat ja auch die Augenlinse eine gewisse Ausdehnung, sodass von jedem Gegenstandspunkt aus ein ganzer Bereich von Lichtstrahlen auf die Augenlinse trifft. Die Augenlinse fokussiert dann alle Lichtstrahlen wieder zu einem Punkt auf der Netzhaut.

Dass der rechte lila Strahl links von der Okularlinse kein echter Lichtstrahl darstellt, ist nicht relevant. Für das Auge erscheinen alle Lichtstrahlen, die auf die Augenlinse treffen, von einem Punkt des virtuellen Bildes auszugehen. Für das Auge ist die Situation also genau gleich, wie wenn sich am Ort des virtuellen Bildes der echte, vergrösserte Gegenstand befände. Und der Winkel, unter dem dieses vergrösserte, virtuelle Bild im Auge erscheint (rechter lila Strahl), verglichen mit dem Winkel, unter dem der echte Gegenstand in der deutlichen Sehweite erscheint, ist ein Mass für die Vergrösserung.

Romathemantiker · Anmeldungsdatum: 02.12.2022 Beiträge: 8

Oh, ich sehe jetzt, dass der Mittelpunktstrahl ja REAL ins Auge fällt, also zum rechten lila Strahl wird. Vermutlich hätte ich es direkt verstanden, wenn die orangene Linie durchgezogen wäre. Jetzt verstehe ich es jedenfalls! ChatGPT hatte ich auch dazu ausführlich befragt, sogar das Bild in den Chat hochgeladen, aber ChatGPT sprach davon, dass das Okular größer sein müsste. Das ist aber falsch: Wie du schon schriebst, müsste (bezogen auf das erste Bild aus der PDF) das Objektiv größer sein.

Stimmst du mit dem, was ich geschrieben habe, überein? Falls ja, wäre das Thema für mich erstmal geklärt. smile

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6200

Romathemantiker · Anmeldungsdatum: 02.12.2022 Beiträge: 8