Ernst Abbe entwickelt das Mikroskop.

Ernst Abbe entwickelt das Mikroskop.

Ernst Abbes Erfindung, das Mikroskop eröffneten neue und ungeahnte Felder in vielen Bereichen der Forschung.

ernst_abbe_5Der begabte Ernst Abbe

Ernst Abbe wird am 23.01.1840 in Eisenach geboren. Er wächst in einfachen Verhältnissen auf. Aber schon in der Schule fällt Ernst Abbe durch Begabung, Fleiß und Zielstrebigkeit auf, seine naturwissenschaftliche Begabung ist nicht zu übersehen. Er studiert Mathematik und Physik. Das Leben von Ernst Abbe ändert sich dramatisch, als der Unternehmer Karl Zeiss aus Jena auf seine Begabung aufmerksam wird und ihm ein Angebot macht.

Karls Zeiss stellt Ernst Abbe an

carl_zeissIn Jena hat sich Karl Zeiss bereits mit dem Bau von Mikroskopen einen Namen gemacht. Er fertigt Mikroskope von hervorragender Qualität an, aber damit ist er nicht zufrieden. Bisher hängt das Ergebnis, kann nach dem Prinzip von Versuch und Irrtum, oft von der Erfahrung der Linsenschleifer und auch von Zufällen ab. Zeiss glaubt aber an die Möglichkeit, optimale Objektive nach wissenschaftlichen Berechnungen herstellen zu können. So beauftragt er Ernst Abbe die theoretischen Grundlagen dafür zu entwickeln. Als Abbe mit 26 Jahren seine Arbeit bei Zeiss beginnt, entwickelt er zunächst strenge Prüfmethoden. Hierfür entwirft er Prüfgeräte und Messgeräte. 4 Jahre benötigt er, um die nötigsten Messgeräte zur Entwicklung der idealen Linse zu erschaffen. Zunächst erschafft er Objektive mit einem kleinen Öffnungswinkel, um die Linsenfehler zu minimieren. Ein enger Öffnungswinkel bedeutet, dass durch die Öffnung des Objektives nur ein kleiner Lichtradius eingefangen wird. Diese Linsen kommen auch mit einer viel geringeren Wölbung aus. Abbe ist überzeugt, dass sie schärfere Bilder liefert. Die Enttäuschung ist groß, als der erste Prototyp nach Abbes Berechnungen fertiggestellt ist. Ein Blick durch das Mikroskop mit dem neuen Objektiv zeigt verschwommenere Bilder als die herkömmlichen Mikroskope. Die erfahrenen Linsenschleifer wissen, dass stark gewölbte Linsen die einen größeren Raumwinkel einfangen, zu einer besseren Auflösung führen. Erklären kann dies aber keiner.

indexDie Wellennatur des Lichts

Nach mühevollen Untersuchungen erkennt Ernst Abbe, dass er die Wellennatur des Lichts mit in seine Berechnungen einbeziehen muss. Licht bewegt sich als Welle, und wenn Wellen auf ein Hindernis treffen, werden sie dahinter abgelenkt. Bei sehr kleinen Strukturen kommt es dabei zur sogenannten Beugung des Lichts. Deshalb muss das Objektiv im Mikroskop einen möglichst großen Radius des gebeugten Lichtes einfangen. Es muss also im Gegensatz zu Abbes erste Vermutung einen großen Öffnungswinkel haben. Nach Umsetzung dieser neuen Erkenntnisse entwickelt sich die Firma Zeiss zu einem Unternehmen von Weltruf.

Mit der Theorie der Bildentstehung im Mikroskop und der praktischen Umsetzung dieser Theorie hat Ernst Abbe die Voraussetzungen für den wissenschaftlichen Mikroskopbau geschaffen.

Foto Credits: © carl-zeiss-stiftung.de