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Lexikon der Biologie: Apertur

Apertur w [von latein. apertura = Öffnung], 1) Botanik: beim Pollenkorn präformierter, dünnerer Bereich der Exine oder ein Loch in ihr. Die Apertur ermöglicht den Austritt des Pollenschlauches bei der Keimung. Pollen. 2) Mikroskopie: Sinus des Öffnungswinkels, unter dem Licht in die Frontlinse eines Mikroskopobjektivs eintritt, und daher ein Maß für die in ein Objektiv eintretende Lichtstärke (Bildhelligkeit) und das Auflösungsvermögen eines Mikroskops. Da sich zwischen Präparat und dem Objektiv verschiedene Medien befinden können (z. B. das Einbettmedium des Präparats), wird üblicherweise die von E. Abbe definierte numerische Apertur A = n sin α (n = Brechungsindex des Mediums [Immersionsmedium: Luft, Öl, Wasser usw.] zwischen Präparat und Objektiv, α = Winkel zwischen optischer Achse und Randstrahl des Objektivs, halber Sehwinkel) als Maßeinheit für die Lichtstärke und das Auflösungsvermögen verwendet. Ihr Wert reicht von etwa 0,07 für schwachvergrößernde bis zu etwa 1,4 für starkvergrößernde (100 ×) Objektive. Eine Steigerung der numerischen Apertur kann zum einen durch die Vergrößerung des Winkels α erfolgen. In der Praxis wird dabei entweder der freie Arbeitsabstand, also der Abstand zwischen dem Fokus (Brennpunkt) und der Frontlinse des Objektivs, verkleinert oder aber der Durchmesser der Objektivoptik vergrößert. Letzteres ist insbesondere bei hochkorrigierten Objektiven (Achromat, Mikroskop) nur begrenzt möglich. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, den Brechungsindex des Mediums zwischen Präparat und Objektiv möglichst groß zu wählen (Immersion). Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, daß ein Unterschied in den Brechungsindizes der verschiedenen optischen Komponenten unter Umständen zu Totalreflexionen beim Übergang vom optisch dichteren zum optisch weniger dichten Medium führt. Der nutzbare Lichtkegel kann deshalb stark eingeschränkt sein. Aus diesem Grund wird in der Praxis versucht, den Brechungsindex des Immersionsmediums zu maximieren und dem Brechungsindex des Deckglases und der Objektivfrontlinse anzupassen. Die numerische Apertur – sie ist die zweite Zahl, die auf Objektivfassungen eingraviert ist – läßt sich aus physikalischen Gründen kaum über den Wert 1,7 hinaus steigern. Ein Gerät zur Messung der numerischen Apertur wird als Apertometer bezeichnet. Aperturblende, Elektronenmikroskop.

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