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[[Datei:Ultramicroscope, Eotvos Lorand University North Block, 2016 Ujbuda.jpg|mini|Wissenschaftliche Fakultät der Eötvös-Loránd-Universität (ELTE-TTK). Ausstellung im Erdgeschoss. Ultramikroskop. - Pázmány-Promenade, Lágymányos-Viertel, Budapest]]
Als '''Ultramikroskop''' werden spezielle Varianten eines [[Dunkelfeldmikroskop]]s zur Beobachtung von sehr kleinen Objekten bezeichnet, die mit einem abbildenden [[Lichtmikroskop]] alleine nicht zu erkennen wären. Dazu gehören z. B. [[Kolloid|kolloide Teilchen]], Nebeltröpfchen oder Rauchpartikel.
Der Begriff „Ultramikroskopie“ kam um 1900 auf. Er bezeichnete die mikroskopische Untersuchung sogenannter „Ultramikronen“ – Partikel, die kleiner sind als die Auflösungsgrenze der Lichtmikroskopie. In der Mikroskopie wird unterschieden zwischen [[Auflösung (Mikroskopie)|Auflösung]] und Nachweisbarkeit. Auflösung bedeutet, dass gesehen werden kann, ob eine oder zwei getrennte Strukturen vorliegen. Bei klassischer Lichtmikroskopie liegt die Auflösungsgrenze bei etwa 0,2 [[Meter#Gebräuchliche dezimale Vielfache|Mikrometer]]. Sehr viel kleinere Objekte können nachgewiesen werden, wenn sie helle Signale vor dunklem Hintergrund erzeugen. Dies kann bei Dunkelfeldmikroskopie oder [[Fluoreszenzmikroskopie]] der Fall sein. Es kann dann aber nicht aufgelöst werden, ob das Signal von nur einem oder von mehreren benachbarten Objekten kommt.

Eine Variante ist das Spaltultramikroskop, das [[Henry Siedentopf]] und [[Richard Zsigmondy|Richard Adolf Zsigmondy]] Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelten. Bei Beleuchtung mit hellem Sonnenlicht konnten die beiden Wissenschaftler 1902 in Rubingläsern Partikel von unter 4 [[Nanometer]]n Größe nachweisen.<ref name=Geschichte>{{bibISBN|9783817117819|Seite=663–676}}</ref> In der Folge wurde das Ultramikroskop von Zsigmondy im Jahre 1912 zum Immersionsultramikroskop weiterentwickelt und ermöglichte die Beobachtung von Nanopartikeln in (wässriger) Lösung.

Zsigmondy erhielt 1925 für seine mit Ultramikroskopie durchgeführten Forschungen zu [[Kolloid]]en den [[Nobelpreis für Chemie|Chemie-Nobelpreis]].

Im 21. Jahrhundert wird die Bezeichnung Ultramikroskop manchmal für [[Lichtscheibenmikroskopie|Lichtscheibenmikroskope]] verwendet, eine Variante eines [[Fluoreszenzmikroskopie|Fluoreszenzmikroskops]] bei dem ähnlich wie bei einem Spaltultramikroskop nur eine Ebene des Präparates beleuchtet wird.<ref> K. Becker, N. Jährling, S. Saghafi, H. U. Dodt: ''Ultramicroscopy: light-sheet-based microscopy for imaging centimeter-sized objects with micrometer resolution.'' In: ''Cold Spring Harbor protocols.'' Band 2013, Nummer 8, August 2013, S. 704–713, {{DOI|10.1101/pdb.top076539}}, PMID 23906921.</ref>

== Aufbau des Spaltultramikroskops ==
Die Beobachtungsobjekte werden in einem Gas oder einer Flüssigkeit [[Suspension (Chemie)|suspendiert]]. Sie werden in einer möglichst dunklen, [[Lichtabsorption|absorbierenden]] Umgebung mit einem abbildenden [[Lichtmikroskop]] beobachtet und dabei senkrecht zur Beobachtungsachse mit einem konvergenten Lichtbündel beleuchtet. Die Streuung des Lichtbündels an den suspendierten Beobachtungsobjekten entspricht dem [[Tyndall-Effekt]], weshalb das Lichtbündel auch Tyndall-Kegel genannt wird. Dieses Lichtbündel ist im Sichtfeld des Mikroskops fokussiert und erzeugt im Beobachtungsvolumen an jedem einzelnen beobachteten Partikel Lichtstreuung, die dann beobachtet wird.

Da die Beobachtungsobjekte kleiner sind als die Auflösungsgrenze des abbildenden Mikroskops erzeugen sie [[Beugung (Physik)|Beugungsringe]], die im abbildenden Mikroskop als helle Flecken vor dem dunklen Hintergrund erscheinen.

== Verwendung ==
Ultramikroskope wurden verwendet zur Untersuchung der [[Brownsche Bewegung|Brownschen Molekularbewegung]], im [[Millikan-Versuch|Millikan-Experiment]] zur Bestimmung der [[Elementarladung]] und zur Beobachtung von Teilchenspuren in [[Nebelkammer]]n.

Die Beleuchtungsgeometrie des Spaltultramikroskops wurde im Laufe der 1990er- und 2000er-Jahre in der Fluoreszenzmikroskopie aufgegriffen und wird heute in der [[Lichtscheibenmikroskopie]] angewendet.

== Einzelnachweise ==
<references />

== Weblinks ==
* Nobelpreis-Vorlesung von R. A. Zsigmondy (englisch): [http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1925/zsigmondy-lecture.pdf Properties of colloids] (PDF; 108 kB), mit einer Abbildung und kurzen Erklärung zum Ultramikroskop
* Wiederholung eines Versuchs zur Beobachtung des Verhaltens von 50 nm großen Silberpartikeln in wässriger Lösung mit einem historischen Mikroskop und Vergleich mit modernen wissenschaftlichen Methoden: Timo Mappes, Norbert Jahr u. a.: ''Die Erfindung des Immersions-Ultramikroskops 1912 – Beginn der Nanotechnologie?.'' In: ''Angewandte Chemie.'' 124, 2012, S. 11370–11375, {{DOI|10.1002/ange.201204688}}.
* [http://www.musoptin.com/winkel_zeiss_32607.html Immersionsultramikroskop] nach dem Patent von 1912 mit Anwendung an 50 nm großen Silberpartikeln

[[Kategorie:Lichtmikroskop-Art oder lichtmikroskopisches Verfahren]]

Ultramikroskop - Versionsgeschichte

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