Ein Mikroskop ist ein Gerät, welches stark vergrößerte Bilder von kleinen, makroskopisch (mit bloßem Auge) nicht zu erkennenden Strukturen und Objekten erzeugt. Beim erzeugten Bild handelt es sich um ein Äquivalenzbild, also eine Projektion des Objektes. Man sieht weder eine Zelle noch deren Strukturen, sondern ein durch optische Effekte erzeugtes Bild. Die Auflösung wird dabei anhand der getrennten Darstellbarkeit zweier nebeneinander liegender Objekte bestimmt. Die mit Lichtmikroskopen theoretisch erreichbare Auflösung beträgt 0,20 Mikrometer.
Durchlichtmikroskopie
Bei der Durchlichtmikroskopie wird das Licht durch das Präparat hindurchgeleitet. Es sind für die Durchlichtmikroskopie also durchsichtige oder sehr dünn geschnittene Präparate erforderlich. Für die Mikroskopie von metallischen oder sonstigen undurchsichtigen Präparaten eignet sich ein Auflichtmikroskop.
Strahlengang im Durchlichtmikroskop
Die Bilderzeugung erfolgt durch zwei Sammellinsen, Objektiv und Okular. Im Fuß des Mikroskopes befindet sich die Beleuchtungseinheit. Von hier aus passiert das Licht zunächst eine Sammellinse, den Kollektor. Der Kollektor bündelt den Lichtstrahl und minimiert das Streulicht. Über dem Kollektor befindet sich die Leuchtfeldblende, welche für das Einstellen der Köhlerschen Beleuchtung notwendig ist. Nur mit einem optimal geköhlerten Mikroskop lassen sich optimale Ergebnisse erzielen und eine homogene Ausleuchtung des Präparates mit Streulichtunterdrückung gewährleisten. Der weitere Weg des Lichtstrahles geht über den Kondensor, den Objektträger und das Deckglas in das Objektiv, welches ein Äquivalenzbild des Objektes darstellt. Der Benutzer betrachtet das Äquivalenzbild durch das Okular. In der Regel verfügen Mikroskope über einen Binokulartubus, welcher es erforderlich macht, das der vom Objektiv kommende Strahlengang durch Prismen in zwei Strahlengänge aufgeteilt wird um die Untersuchung des Präparates mit beiden Augen zu ermöglichen.
Die Bilderzeugung im Durchlichtmikroskop erfolgt in zwei Schritten. Das erste Objektiv ist dem zu vergrößernden Objekt zugewandt und erzeugt das umgekehrte Äquivalenzbild, während die dem Auge zugewandte Linse dieses Äquivalenzbild ein weiteres Mal vergrößert. Die Gesamtvergrößerung berechnet sich also aus dem Zusammenwirken von Objektiv und Okular. Beträgt die Vergrößerung des Objektives eine 40fache Vergrößerung und die des Okulars eine 10fache Vergrößerung, so ergibt sich insgesamt eine 400fache Vergrößerung. Die reine Vergrößerung reicht aber noch nicht aus, um ein Objekt optimal mikroskopieren zu können. Zur optimalen Objektbetrachtung ist ein gutes Auflösungsvermögen des Mikroskopes erforderlich, also die getrennte Darstellbarkeit zweier nebeneinander liegender Objekte. Hierfür ist die numerische Apertur des Objektives maßgeblich. Die numerische Apertur bestimmt direkt dessen Auflösungsvermögen. Je größer die numerische Apertur ist, desto besser ist das Auflösungsvermögen und desto besser können Details dargestellt werden.