Grenzen der Mikroskopie

Von: , Frage gestellt am Mo, 21. Aug 2000

Bitte eine Frage:
Könnte zum Beispiel, ein einzelnes Wassermolekül unterm Mikroskop, für unsere Augen sichtbar werden?
Könnte der Betrachter die 2 H und das eine O deutlich unterscheiden?
Dankeschön !

12 Antworten zu dieser Frage

  1. Antwort von nach 10 Minuten hilfreich
    Re: Grenzen der Mikroskopie

    Könnte zum Beispiel, ein einzelnes Wassermolekül unterm
    Mikroskop, für unsere Augen sichtbar werden?
    Könnte der Betrachter die 2 H und das eine O deutlich
    unterscheiden?
    Mit Elektronenmikroskopen ist das kein Problem. Wenn ich mich recht entsinne ist es kürzlich sogar mit einem Lichtmikroskop gelungen Atome abzubilden. Ein Atom aber mit bloßem Auge zu beobachten halte ich allerdings für unmöglich, da dafür notwendige Lupe viel zu lichtschwach wäre.

    • Antwort von nach 6 Stunden hilfreich
      Re^2: Grenzen der Mikroskopie

      Hallo ! Wenn ich mich
      recht entsinne ist es kürzlich sogar mit einem Lichtmikroskop
      gelungen Atome abzubilden.
      Wow ! Wie soll das gehen ? Unter "Licht" verstehe ich elektromagnetische Strahlung von ca. 400 - 800 nm Wellenlänge. So ein Atom hat einen Durchmesser von 0.1 - 1 nm. Wie soll sich Licht daran "stören" ? Hast Du eine Quelle ? (ich bin froh, venn ich mit Blaulicht und allen Tricks ein Ribosom ausmachen kann - und das ist ein Klumpen von vielen hunderttausend Atomen....

      Jochen

      • Antwort von nach 8 Stunden hilfreich
        Re^3: Grenzen der Mikroskopie

        Wie soll das gehen ?
        Das frage ich mich ehrlich gesagt auch. Ich bin aber sicher, daß ich es gelesen habe (leider weiß ich nicht mehr wo). Ich kann mit allerdings nicht vorstellen, daß es sichtbares Licht war. Es ist sogar denkbar, daß der Autor des Artikels nicht wußte, was er schrieb (was bei "Wissenschaftsreportern" leider allzu häufig vorkommt).

      • Antwort von nach 11 Stunden hilfreich
        Re^3: Des Rätsels Lösung

        Hallo,
        die folgende Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft sollte die Frage hinreichend beantworten:

        http://www.mpg.de/pri99/pri37_99.htm

        Gruesse,

        schwesig

        • Antwort von nach einem Tag hilfreich
          Re^4: Des Rätsels Lösung

          Hallo,

          ich kann mich der Frage von Jo trotzdem nur anschließen: Wo steht das man mit Elektronenmikroskopie einzelne Wassermoleküle abbilden kann? Der Artikel gibt nur Aufschluß über Sub-Abbe Abbildungen von Molekülen durch Fluoreszenzmikroskopie. Das ist eine tolle Sache und ein schöner Beitrag zur Einzelmolekül-Fluoreszenzmikroskopie, aber keine Antwort auf die Frage, ob man einzelne Antome "sichtbar" machen kann.
          Ein kurzer Überblick:
          Mit Lichtmikroskopen erreicht man in der Regel Auflösungen um einen Mikrometer herum. Moderne Mikroskope kratzen tatsächlich ganz gut an dieser theoretischen Grenze und wie der Artikel zeigt kommt man sogar ein Stück darunter.
          Elekronenmikroskope setzen bei Bruchteilen von Millimetern an und erreichen (Elektronenkristallographie) Auflösungen von 3-3,5 Angström (1/10 nm). Theoretisch ist ihre Auflösung auch noch etwas höher (>~1 Angström), aber organische Materialien sind nicht so hoch geordnet und wir sind hier ja im Brett Biologie/Chemie.
          Mit NMR oder Röntgenkristallographie kommt man dann tatsächlich regelmäßig in den Bereich atomarer Auflösung (~1,x Angström).
          Ich könnte mir vorstellen, daß die Abbildung einzelner kleiner Atome mit Rasterkraftmikroskopie oder Varianten möglich gemacht werden. Aber Lichtmikroskopie ??! Aber falls jemand etwas genaueres weis - die Frage brennt jetzt auch unter meinen Nägeln.

          Gruß,
          Christian

          • Antwort von nach 6 Tagen hilfreich
            Re^5: Des Rätsels Lösung

            Hi Christian (und natürlich die anderen auch) Elekronenmikroskope setzen bei Bruchteilen von Millimetern an
            und erreichen (Elektronenkristallographie) Auflösungen von
            3-3,5 Angström (1/10 nm). Theoretisch ist ihre Auflösung auch
            noch etwas höher (>~1 Angström), aber organische
            Materialien sind nicht so hoch geordnet und wir sind hier ja
            im Brett Biologie/Chemie.
            Mit NMR oder Röntgenkristallographie kommt man dann
            tatsächlich regelmäßig in den Bereich atomarer Auflösung (~1,x
            Angström).
            Ich könnte mir vorstellen, daß die Abbildung einzelner kleiner
            Atome mit Rasterkraftmikroskopie oder Varianten möglich
            gemacht werden.
            geht Aber Lichtmikroskopie ??!
            Der trick heißt nahfeldoptik - mit einzelnen molekülen geht das dann.
            http://tnweb.tn.utwente.nl/ot/

            oder auch ohne rasternahfeldtechnik
            http://at22.bphys.uni-linz.ac.at/bioph/res/res.htm

            sogar chemische information kann sichtbar gemacht werden
            http://www.mpg.de/pri99/pri15_99.htm Aber falls jemand
            etwas genaueres weis - die Frage brennt jetzt auch unter
            meinen Nägeln.
            hoffe geholfen zu haben
            Grüße Robert

            falls konkrete fragen bestehen mailt mich einfach anfang september an (Ich habe mit rasterkraftmikroskopie promoviert, nebenan stehen mehrere tunnel und nahfeldoptische mikroskope)

        • Antwort von nach 2 Tagen hilfreich
          Re^4: Des Rätsels Lösung

          Hallo.

          Ich habe den Artikel gelesen. Sehr interessant, aber es sind ganze Kristalle, die man da sieht, nicht einzelne Atome.

          Prinzipiell ist Fluoreszenzmikroskopie auch nicht das gleiche wie Lichtmikroskopie. Lichtmikroskopie heißt, daß Licht einer externen Quelle am Objekt gebeugt, gestreut oder absorbiert wird. Wenn man Fluoreszenzlicht sieht, sieht man nicht das Objekt selbst, sondern eine vom Objekt erzeugte Strahlung. Mit einem Photomultiplyer ist es durchaus möglich, ein einzelnes Photon zu detektieren. Beobachtet man nun ein einzelnes fluoreszierendes Atom mit einem Photomultiplyer, kann man es auch "sehen". Hmmm.

          Gruß

          Jochen

  2. Antwort von nach einem Tag hilfreich
    Re: Grenzen der Mikroskopie

    Zusätzlich zu den unten angesprochenen Elektronen- und Lichtmikroskopen gibt es noch andere Methoden, wie Röntgenstrahlbeugung.Kombinert man sie, kann man sogar die einzelnen Orbitale, also die Elektronenwolken um den Atomkern, sichtbar machen.Ich hab solche Aufnahmen schon mal gesehn und muss sagen, dass sie eine verdammt gute Auflösung haben(mann kann sogar die Form der Orbitale erkennen).

    gruß
    jonby [Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

    • Antwort von nach 2 Tagen hilfreich
      Quelle ?

      Hallo Jonby !

      Ich habe auch davon gehört und suche verzweifelt nach der Quelle. Bitte, bitte, schreib mal, wo das nachzulesen ist (die Bilderchen interessieren natürlich nicht minder). Danke.

      Grüße Jochen



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