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SICHERHEITS- UND BETRIEBSHINWEISE Systemvoraussetzungen: PC mit Windows® 7/8/10, iMac® oder macBook® mit macOS® (ab Version 10.10), OTG-fähiges AndroidTM-Gerät (ab AndroidTM 6.x), Linux

Inbetriebnahme: Bei diesem digitalen Mikroskop handelt es sich um ein Plug-and-Play-Gerät, daher sollte es auf allen oben genannten Systemen ohne manuelle Treiberinstallation direkt nach dem Einstecken in einen freien USB-Port einsatzbereit sein. Sollte dies bei dir nicht der Fall sein, folge dem untenstehenden Link zur ausführlicheren Anleitung. Im Lieferumfang des Paketes sind zwei Adapter für Geräte mit Mikro-USB- bzw. USB-C-Anschlüssen enthalten.

Empfohlene Software zur Nutzung des Funktionsumfangs:

Windows® 7/8 und Linux: Für diese Betriebssysteme empfehlen wir die Installation des kostenlosen VLC-Me-dia Players (www.videolan.org/vlc).

Windows® 10: Hier empfehlen wir die Verwendung der vorinstallierten Kamera-App.

macOS®: Für Apple-Systeme empfehlen wir die Verwendung der vorinstallierten Quicktime-Software.

Achtung! Dieses Gerät ist nicht kompatibel mit iOS®!

OTG-fähige AndroidTM-Geräte: Für mobile AndroidTM-Systeme empfehlen wir die Installation der kostenfreien App »USB-Kamera« von Google PlayTM. Folge dazu mit deinem Mobilgerät rechtsstehendem QR-Code.

Eine ausführliche und ständig erweiterte Anleitung zur Inbetriebnahme des Mikroskops haben wir für dich on-line abgelegt. Tippe dazu www.bit.ly/das-digitale-mikroskop in die Adresszeile deines Browsers ein. Darauf-hin öffnet sich ein Download-Fenster mit einer Zip-Datei. Speichere diese auf deinem Rechner und entpacke die Datei. In dem Ordner »Installation« findest du die Datei Das digitale Mikroskop-Inbetriebnahme.pdf.

Sicherheitshinweise

ACHTUNG! Nicht für Kinder unter 3 Jahren geeignet. Es besteht Erstickungsgefahr, da Kleinteile verschluckt oder eingeatmet werden können.

ACHTUNG! Ausschließlich für Kinder von mindestens 8 Jahren geeignet. Anweisungen für Eltern oder andere verantwortliche Personen sind beigefügt und müssen beachtet werden. Verpackung und Anleitung müssen auf-bewahrt werden, da sie wichtige Informationen enthalten.

ACHTUNG! Keine Experimente an Steckdosen durchführen! Die 230 Volt des Stromnetzes sind lebensgefährlich!

ACHTUNG! Benutzung nur unter unmittelbarer Aufsicht von Erwachsenen.

ACHTUNG! Augenschutz und LEDs: Blicke nicht aus geringer Entfernung direkt in die LEDs, denn ein direkter Blick kann Netzhautschäden verursachen! Die scheinbare Helligkeit der LEDs gibt einen falschen Eindruck von der tatsächlichen Gefahr für die Augen.

HINWEIS: Bei Fragen und Problemen wendet euch bitte an folgende E-Mail-Adresse: [email protected]

Das Digitale

MikroskopÜberall mit dabei!

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Wolltest du schon immer mal … einer Fliege tief in die Facettenaugen schauen? … mit Stacheln bewaffnete Pflanzenpollen entdecken?

… ein Hühnerauge aus nächster Nähe betrachten?

Mit deinem Digitalmikroskop, das du über jeden Krümel, jede Hautstelle und jedes Tier- und Pflanzenteilchen halten kannst, bleibt dir nichts mehr verborgen. Und da sich ein Digitalmikroskop auch mobil verwenden lässt, sind deiner Entdeckungsreise keine Grenzen gesetzt: Ob Eisblumen am Fenster oder Spinnweben im Keller – die Mikrowelt steckt voller Wunder und Geheimnisse.

Wusstest du, dass sich ein orangefarbener Druck aus roten, gelben und weißen Farbtupfen zusammensetzt? Was für ein Linien- und Farbenwirrwarr sich auf Geldscheinen findet, um sie fälschungssicher zu machen? Und dass Buchseiten unter dem Mikroskop ziemlich dicke Bretter sind?

In diesem Buch findest du jede Menge Anregungen, Tipps und Erklärungen für eine faszinierende Reise in die Wunderwelt der Mikroskopie.

Vorwort

Die Wunderwelt der Mikroskopie

Dein Digitalmikroskop

Mikrowelten

Der menschliche Körper Unsere Haut EinigeslosaufderHautoberflächeHaareundandereHautanhängsel

EXKURS in den Profibereich: Kriminalistik, Wissenschaft und Technik

Insekten und andere Krabbeltiere Wie ist ein Insekt aufgebaut? DieBeautyqueens:Libellen,Bienen,SchmetterlingeBlutsauger,TeamspielerundSpinnentiere

EXKURS in die klassische Mikroskopie: Präparate anlegen

Pflanzen: Blätter, Pollen und anderes Grünzeug AtmendePflanzenPollen

Eine Reise durch die Küche Zucker-undSalzkristalleSchimmel,MehlundBackpulver

Stifte, Druck und PapierVierfarbdruckundMalmittelWasisteigentlichPapier?

Fasern, Garne und Stoffe Fasern & Garne Gewebe&Strick

EXKURS: Sensationelle Alltagsgegenstände

Impressum

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Wolltest du schon immer mal … einer Fliege tief in die Facettenaugen schauen? … mit Stacheln bewaffnete Pflanzenpollen entdecken?

… ein Hühnerauge aus nächster Nähe betrachten?

Mit deinem Digitalmikroskop, das du über jeden Krümel, jede Hautstelle und jedes Tier- und Pflanzenteilchen halten kannst, bleibt dir nichts mehr verborgen. Und da sich ein Digitalmikroskop auch mobil verwenden lässt, sind deiner Entdeckungsreise keine Grenzen gesetzt: Ob Eisblumen am Fenster oder Spinnweben im Keller – die Mikrowelt steckt voller Wunder und Geheimnisse.

Wusstest du, dass sich ein orangefarbener Druck aus roten, gelben und weißen Farbtupfen zusammensetzt? Was für ein Linien- und Farbenwirrwarr sich auf Geldscheinen findet, um sie fälschungssicher zu machen? Und dass Buchseiten unter dem Mikroskop ziemlich dicke Bretter sind?

In diesem Buch findest du jede Menge Anregungen, Tipps und Erklärungen für eine faszinierende Reise in die Wunderwelt der Mikroskopie.

Vorwort

Vorwort



Mikrowelten

Der menschliche KörperUnsere HautEiniges los auf der HautoberflächeHaare und andere Hautanhängsel

EXKURS in den Profibereich: Kriminalistik, Wissenschaft und Technik

Insekten und andere KrabbeltiereWie ist ein Insekt aufgebaut? Die Beautyqueens: Libellen, Bienen, SchmetterlingeBlutsauger, Teamspieler und Spinnentiere

EXKURS in die klassische Mikroskopie: Präparate anlegen

Pflanzen: Blätter, Pollen und anderes GrünzeugAtmende PflanzenPollen

Eine Reise durch die KücheZucker- und SalzkristalleSchimmel, Mehl und Backpulver

Stifte, Druck und PapierVierfarbdruck und MalmittelWas ist eigentlich Papier?

Fasern, Garne und Stoffe Fasern & GarneGewebe & Strick

EXKURS: Sensationelle Alltagsgegenstände

Impressum

Inhalt

Hereinspaziert in die faszinierende Welt der Mikroskopie!



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Robert Hooke zeichnete die Insekten, die er unter dem Mikroskop untersuchte, bis ins kleinste Detail. Fotos waren ja noch nicht möglich. Aber wie man sieht, können seine Kunstwerke heutigen Aufnah-men durchaus das Wasser reichen.

Der faszinierende Blick in kleinste Welten war der Menschheit lange nicht möglich. Erst mit der Her-stellung von Linsen, die Ende des 13. Jahrhunderts ihren Anfang nahm, wurde es einigen Tüftlern mög-lich, dieses optische Prinzip zum Bau von Lupen, Brillen, Fernrohren und Mikroskopen zu nutzen.

Ohne die Entwicklung der Mikroskopiertechnik wären die heutigen Errungenschaften in Biologie und Medizin niemals möglich gewesen. Denn erst der Blick in die Kleinstwelten über die menschliche Sehkraft hinaus ermöglichte es, Zellen, Viren oder Bakterien zu entdecken. Die Mikroskopie schuf da-mit die Grundlage für die heutigen Errungenschaften im Bereich der Gentechnik, der Molekularbiologie

oder der Medizin.

Das erste zusammengesetzte

Mikroskop wurde vermutlich von dem holländischen

Brillenschleifer Hans Janssen und seinem Sohn Zacharias um 1600 gebaut.

Der englische Physiker Robert Hooke war einer der ersten Forscher, die das Mikroskop für wissen-schaftliche Untersuchungen nutzten. Er baute sich ein zusammengesetztes Mikroskop, bestehend aus Objektiv und Okular. In seinem Buch »Micrographia« veröffentlichte er seine Erkenntnisse, begeisterte mit detaillierten Zeichnungen von Insekten und fand he-raus, dass Kork aus Zellen besteht.

zusammengesetzte

vermutlich von dem holländischen Hans Janssen und

raus, dass Kork aus Zellen besteht.




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Robert Hooke zeichnete die Insekten, die er unter dem Mikroskop untersuchte, bis ins kleinste Detail. Fotos waren ja noch nicht möglich. Aber wie man sieht, können seine Kunstwerke heutigen Aufnah-men durchaus das Wasser reichen.

Einen Meilenstein der Mi-kroskopie setzte ab Mitte des 19. Jahrhunderts der deut-sche Optiker und Feinmechani-ker Carl Zeiss. Unter seiner Regie wurden Linsenpräzise berechnet und neue Fertigungsverfahreneingeführt. Zudem wurde die Qualität der optischenGläser stark verbessert: Otto Schott entwickelte ab1886 hochwertige Linsen, mit denen sich Mikroskopein bis dahin unbekannter Qualität herstellen ließen.

Der Blick in die Mikrowelten führte in den Jahrzehn-ten danach zu einer bahnbrechenden Entdeckung nach der anderen: Unter dem Mikroskop entdeckten Ärzte und Wissenschaftler Bakterien, Pilze, und Mi-kroorganismen. Sie konnten dadurch erstmals die Auslöser schrecklicher Krankheiten wie Tuberkulose, Cholera und Keuchhusten identifizieren und wirksa-me Medikamente wie das Penicillin entwickeln.

Penicillin war das erste Antibiotikum. Heute gibt es viele Antibiotika, die vom Penicillin oder anderen Mikroorganismen stammen. Das Medikament be-kämpft die krank machenden Bakterien, indem es sie abtötet oder am Wachstum hindert.

Der englische Physiker Robert Hooke war einer der ersten Forscher, die das Mikroskop für wissen-schaftliche Untersuchungen nutzten. Er baute sich ein zusammengesetztes Mikroskop, bestehend aus Objektiv und Okular. In seinem Buch »Micrographia« veröffentlichte er seine Erkenntnisse, begeisterte mit detaillierten Zeichnungen von Insekten und fand he-raus, dass Kork aus Zellen besteht.



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ELEKTRONENMIKROSKOPESehr viel höhere Vergrößerungen erzielen Elektro-nenmikroskope. Sie arbeiten nach einem anderen physikalischen Prinzip: Anstatt Licht kommt ein dünner Elektronenstrahl zum Einsatz. Elektronen-mikroskope sind in der Lage, Objekte millionenfach zu vergrößern.

Transmissions-ElektronenmikroskopBeim Transmissions-Elektronenmikroskop, abge-kürzt TEM, durchläuft der Elektronenstrahl elektro-magnetische Linsen. Durch diese Linsen lässt sich der Elektronenstrahl beugen und bündeln, ganz ähn-lich wie ein Lichtstrahl. Die Vergrößerung des TEM lässt sich einstellen, indem man den Strom, der durch die Linsen fließt, verändert.

Aber nicht jedes Objekt lässt sich mit einem TEM un-tersuchen: Das Untersuchungsobjekt, das der Elek-tronenstrahl durchleuchten soll, darf nicht dicker als ein Zehntausendstel Millimeter sein. Das hauchdün-ne Objekt wird auf einem Metallnetz platziert und unter den Elektronenstrahl geschoben. Das erzeugte Bild wird auf einen Bildschirm übertragen. Da mit dieser Technik millionenfache Vergrößerungen mög-lich sind, können Wissenschaftler damit Zellkerne untersuchen und Moleküle oder Viren sichtbar ma-chen, die tausendfach kleiner als Bakterien sind.

LICHTMIKROSKOPEDie klassischen Mikroskope basieren auf der so-genannten Lichtmikroskopie. Dabei befindet sich das Untersuchungsobjekt auf einem Objekttisch und wird von unten beleuchtet. Das Mikroskop be-steht aus zwei Linsensystemen. Das eine ist das dem Untersuchungsobjekt zugewandte Objektiv, das wie eine Sammellinse wirkt. Das zweite Linsensystem ist das dem Auge zugewandte Okular. Seine Aufgabe ist es, das Bild noch weiter zu vergrößern. Damit unter-schiedliche Vergrößerungen möglich sind, gibt es oft mehrere Objektive mit verschiedenen Brennweiten. Das Objektiv und das Okular sind durch ein lichtun-durchlässiges Rohr namens Tubus verbunden.

Will man nicht durchsichtige massive Objekte wie zum Beispiel Metalle oder Holz betrachten, kommt ein Auflicht-mikroskop zum Einsatz, bei dem das Licht von oben auf das Objekt fällt.

Doch selbst mit einem sehr hochwertigen Licht-mikroskop lässt sich maximal nur eine etwa 2000-fache Vergrößerung erreichen. Das hängt mit den phy-sikalischen Eigenschaften des Lichts zusammen.

Ein Mikroskop funktioniert wie zwei hintereinander gebaute Lupen. Das Objektiv vergrößert das

Untersuchungsobjekt. Anschließend wird das vergrößerte Bild vom Okular

noch einmal vergrößert.

OKULAR

Objektiv

ObjektOkular

Auge

OBJEKTIV

OBJEKTTISCH

LAMPE

TUBUS

Vergrößerung



ELEKTRONENMIKROSKOPE Sehr viel höhere Vergrößerungen erzielen Elektro-nenmikroskope. Sie arbeiten nach einem anderen physikalischen Prinzip: Anstatt Licht kommt ein dünner Elektronenstrahl zum Einsatz. Elektronen-mikroskope sind in der Lage, Objekte millionenfach zu vergrößern.

Transmissions-ElektronenmikroskopBeim Transmissions-Elektronenmikroskop, abge-kürzt TEM, durchläuft der Elektronenstrahl elektro-magnetische Linsen. Durch diese Linsen lässt sich der Elektronenstrahl beugen und bündeln, ganz ähn-lich wie ein Lichtstrahl. Die Vergrößerung des TEM lässt sich einstellen, indem man den Strom, der durch die Linsen fließt, verändert.

Aber nicht jedes Objekt lässt sich mit einem TEM un-tersuchen: Das Untersuchungsobjekt, das der Elek-tronenstrahl durchleuchten soll, darf nicht dicker als ein Zehntausendstel Millimeter sein. Das hauchdün-ne Objekt wird auf einem Metallnetz platziert und unter den Elektronenstrahl geschoben. Das erzeugte Bild wird auf einen Bildschirm übertragen. Da mit dieser Technik millionenfache Vergrößerungen mög-lich sind, können Wissenschaftler damit Zellkerne untersuchen und Moleküle oder Viren sichtbar ma-chen, die tausendfach kleiner als Bakterien sind.

Raster-ElektronenmikroskopBeim Raster-Elektronenmikroskop, abgekürzt REM, wird das Untersuchungsobjekt nicht durchleuchtet, vielmehr wird seine Oberfläche vom Elektronen-strahl Zeile für Zeile abgetastet.

Die Objekte müssen vor der Untersuchung mit einer hauchdünnen Goldschicht bedampft werden, um sie elektrisch leitend zu machen. Während des Abtastens schlägt der Elektronenstrahl Elektronen aus dem Ob-jekt, die von einem Detektor aufgefangen werden. Je nach Menge der Elektronen entstehen unterschied-lich helle Bildpunkte, aus denen der Computer ein stark vergrößertes dreidimensionales Bild zusam-mensetzt. Oft werden die Bilder nachträglich einge-färbt, da das REM nur Schwarz-Weiß-Bilder erzeugen kann.

Doch selbst mit einem sehr hochwertigen Licht-mikroskop lässt sich maximal nur eine etwa 2000-fache Vergrößerung erreichen. Das hängt mit den phy-sikalischen Eigenschaften des Lichts zusammen.

Ein Mikroskop funktioniert wie zwei hintereinander gebaute Lupen. Das Objektiv vergrößert das

Untersuchungsobjekt. Anschließend wird das vergrößerte Bild vom Okular

noch einmal vergrößert.

OKULAR

Auge

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Während bei einem konventionellen Mikroskop die Bilder mit dem Auge über das Okular betrachtet wer-den, überträgt ein digitales Mikroskop die vergrößer-ten Bilder auf eine Kamera. Auf dem Bildschirm eines angeschlossenen Computers oder dem Display dei-nes Smartphones kannst du die Bilder ansehen.

FOKUSDurch Drehen des Rädchens nach rechts oder links kannst du den Fokus einstellen und damit das Bild scharf stellen. Um eine maximale Vergrößerung zu er-reichen, führst du das Mikroskop so nah wie möglich an das Objekt und stellst mit dem Drehrad die Schär-fe ein. Mit deinem Digitalmikroskop lässt sich eine maximal 500-fache Vergrößerung erreichen.

LED-LICHTER Das Digitalmikroskop besitzt acht dimm-bare LEDs, um ein Objekt auszuleuch-ten.

Entferne die Schutzkappe, bevor du das Mikroskop benutzt.

MIKROSKOPHALTERUNGMit dieser Halterung kannst du dein Mikroskop fi-xieren. Vor allem für das Betrachten größerer Objekte oder für Untersuchungen, bei denen du beide Hände benötigst, ist es sinnvoll, die Halterung zu benutzen. Für die meisten Untersuchungen kannst du dein Mi-kroskop aber einfach in die Hand nehmen und auf das Objekt setzen.

SNAPDurch Drücken des Knopfes kannst du ein Foto dei-nes Objekts aufnehmen. Aber auch über die Menü-

funktionen des instal-lierten Programms

kannst du Foto- und Videoauf-nahmen starten.


GRÖSSENVERGLEICH

Lege ein durchsichtiges Lineal oder ein Geodrei-eck unter das Mikroskop und sieh dir die Milli-meterskala in der Vergrößerung an. Um die Größe deiner Untersuchungsobjekte abzuschätzen, kannst du sie zum Vergleich auf das Lineal legen oder darunter klemmen.

ZOOM

LED LICHTER

MIKROSKOPHALTERUNG

SCHNAPPSCHUSS



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SNAPDurch Drücken des Knopfes kannst du ein Foto dei-nes Objekts aufnehmen. Aber auch über die Menü-

funktionen des instal-lierten Programms

kannst du Foto- und Videoauf-nahmen starten.

GRÖSSENVERGLEICH

Lege ein durchsichtiges Lineal oder ein Geodrei-eck unter das Mikroskop und sieh dir die Milli-meterskala in der Vergrößerung an. Um die Größe deiner Untersuchungsobjekte abzuschätzen, kannst du sie zum Vergleich auf das Lineal legen oder darunter klemmen.

Ein Digitalmikroskop besitzt eine Reihe von Vorteilen:

Du kannst von deinen Untersuchungsobjekten ein Foto oder ein Video aufnehmen.

Deine Forschungsergebnisse lassen sich speichern, ausdrucken oder verschicken.

Mit deinem Digitalmikroskop kannst du jeden Gegenstand ganz einfach untersuchen, ohne ihn zu zerstören. Du musst kein Teil aus deinem Untersuchungsobjekt schneiden oder herauslösen, um es unter dem Mikroskop zu betrachten.

HELLIGKEITSREGLER Durch Drehen des Reglers lässt sich die Helligkeit der LEDs einstellen.

USB-KABEL Das USB-Kabel wird mit der USB-Schnittstelle des Computers verbunden.

HELLIGKEIT

USB-ANSCHLUSS

SCHNAPPSCHUSS



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AdapterAB NACH DRAUSSEN

Dein Digitalmikroskop lässt sich auch mit einem Smartphone verbinden. So steht dir dein Mikroskop auch in der freien Natur, im Garten oder in dunklen Kellerecken zur Verfügung.

Da sich viele interessante Objekte beim besten Wil-len nicht transportieren lassen, kannst du mit deinem mobilen Mikroskop zu ihnen stoßen.

MIT DEM DIGITALMIKROSKOP UNTERWEGS

Spinnennetz mit Beute

Verbinde das Digitalmikroskop über den Adapter mit deinem Smart-phone. In einem App-Store kannst du die passende App herunterladen und installieren – und schon kann’s losgehen.

Eisblumen am Fenster

Aspergillus Oryzae



Impressum® Lizenz der Marke GEOlino durch Gruner + Jahr GmbH – Alle Rechte vorbehalten –

© 2019 Franzis Verlag GmbH, Richard-Reitzner-Allee 2,85540 Haar bei München. 2019/01Änderungen, Innovationen und Druckfehler vorbehaltenwww.franzis.deAutor: Carmen SkupinIdee/Konzeption: Carmen Skupin, Richard Korff SchmisingCopy Editor: Claudia FliednerCoverdesign: www.ideehoch2.deInhalt: Eva SchindlerGTIN: 401963167069-4

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Dieses Produkt wurde in Übereinstimmung mit den geltenden europäischen Richtlinien hergestellt und trägt daher das CE-Zeichen. Der bestimmungs-gemäße Gebrauch ist in der beiliegenden Anleitung beschrieben. Bei jeder anderen Nutzung oder Veränderung des Produktes sind allein Sie für die Einhaltung der geltenden Regeln verantwortlich. Bauen Sie das Produkt deshalb genau so auf, wie es in der Anleitung beschrieben wird. Das Produkt darf nur zusammen mit der Anleitung und diesem Hinweis weitergegeben werden.

Das Symbol der durchkreuzten Mülltonne bedeutet, dass dieses Produkt getrennt vom Hausmüll als Elektroschrott dem Recycling zugeführt werden muss. Wo Sie die nächstgelegene kostenlose Annahmestelle finden, sagt Ihnen Ihre kommunale Verwaltung.

AUFLÖSUNG: WAS IST WAS?

A: Frottierhandtuch, B: Stempel, C: Strickpullover,D: Landkarte, E: Putzschwamm, F: Stahlwolle,G: Dirndlstoff, H: 2-Cent-Münze



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