N. F. VII. Nr. i 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Verbesserung desselben hat eine Ernte von neuen 

 Entdeckungen gezeitigt , und durch die Grenze, 

 bis zu welcher die Leistungsfahigkeit des Mikro- 

 skops gesteigert werden kann, wird in mancher 

 biologischen Untersuchung der Umfang des Er- 

 reichbaren bestimmt. Es wird daher, wie ich 

 hoffe, dem Ziel dieser Versammlung entsprechen, 

 wenn ich mir gestatte, Ihre Aufmerksamkeit auf 

 die letzten Erweiterungen des Gebietes mikrosko- 

 pischer Untersuchungen zu lenken; einige Bemer- 

 kungen iiber die Bedeutung optischer Erscheinun- 

 gen fur unsere Einsicht in die Struktnr der Materie 

 werden sich hierbei von selbst anschlieBen. 



Wenn von dem modernen Mikroskop die Rede 

 ist, denken wir sofort an Abbe und seine An- 

 wendung der Theorie der Lichtschwingungen auf 

 die Entstehung des optischen Bildes bei der mi- 

 kroskopischen Beobachtung. Die Vorstellungen, 

 die hierbei in Anwendung gekommen sind, stam- 

 men zum Teil von Christian Huygens, zum 

 Teil auch von spateren Physikern, namentlich von 

 Fresnel. Was der Lichttheorie von Huygens 

 durch seine Xachfolger hinzugefiigt werden mufite, 

 war die Erkenntnis, dafi man es nicht, wie er 

 glaubte, mit der Fortpflanzung einzelner Stofie 

 oder zusammenhangloser Gleichgewichtsstorungen 

 zu tun hat, sondern mit einer regelmafiigen Auf- 

 einanderfolge von Schwingungen, deren Anzahl 

 pro Sekunde die Farbe bestimmt; sie betragt fur 

 das rote Licht ungefahr 400 Billionen , fur das 

 violette ungefahr 750 Billionen pro Sekunde. Mit 

 der Zahl der Schwingungen hangt die Wellen- 

 lange des Lichtes zusammen, der Abstand, um 

 den man langs des Strahles fortschreiten mufi, 

 um denselben Schwingungszustand wiederzufinden, 

 ein Abstand, den man vergleichen kann mit dem- 

 jenigen zwischen zwei Wellenbergen auf einem 

 Wasserspiegel, und der bei den eben genannten 

 Lichtsorten ungefahr 0,8 und 0,4 Mikron betragt, 

 d. h. 0,8 und 0,4 von einem Tausendstel Milli- 

 meter. Fresnel zeigte, dafi gerade diese Wellen- 

 lange in vielen Fallen entscheidend ist fur das, 

 was man wahrnimmt. 



Zu den Erscheinungen, die er mit Vorliebe 

 behandelte, gehoren diejenigen, welche auftreten, 

 wenn das Licht enge Offnungen durchdringt oder 

 durch ein Hindernis von kleinen Dimensionen an 

 seiner ungestorten Fortpflanzung behindert wird. 

 In diesen Fallen ist es vorbei mit der geradlinigen 

 Fortpflanzung, die bei alien alltaglichen Erschei- 

 nungen so sehr ins Auge fallt; hinter einer engen 

 Offnung breitet sich das Licht auch nach Rich- 

 tungen aus, die von der Verlangerung der ein- 

 fallenden Strahlen abweichen, und ein kleines 

 undurchsichtiges Objekt wird von den Lichtwellen 

 in ahnlicher Weise umspult, wie Wasserwellen 

 einen Pfahl umspulen konnen. Solche Beugungs- 

 oder Diffraktionserscheinungen sind es nun , wo- 

 mit man es, wie Abbe und auch Helmholtz 

 zeigten, bei der mikroskopischen Beobachtung zu 

 tun hat. 



Obschon bei Huygens noch von keinen 



Beugungserscheinungen die Rede ist, konnen wir 

 doch seinen Namen in einer Hinsicht mit der 

 heutigen Theorie des Mikroskops und auch mit 

 einigen anderen Fragen in Verbindung bringen, 

 die ich beriihren werde. In seinem Traite de la 

 lumiere findet man das Prinzip auseinandergesetzt, 

 dessen man sich noch stets in diesen Theorien 

 bedient, und das darauf hinauslauft, dafi sich die 

 Lichtschwingungen von jedem Punkt aus, den sie 

 getroffen haben, nach alien Seiten ausbreiten, dafi 

 also jeder derartige Punkt als ein neues Schwin- 

 gungszentrum angesehen werden kann. Hierdurch 

 wird es begreiflich , dafi von den verschiedenen 

 Punkten einer Offnung das Licht auch zu den 

 Stellen gelangt, die bei geradliniger Fortpflanzung 

 im Dunkeln bleiben wiirden, und dafi die Schwin- 

 gungen, wenn sie in den Punkten an beiden Seiten 

 von einem undurchsichtigen Hindernis angelangt 

 sind, von dort aus den Raum hinter diesem Hin- 

 dernis erreichen konnen. 



Die Anwendung dieses Prinzips auf die Ent- 

 stehung des Bildes im Mikroskop fuhrte zu merk- 

 wiirdigen Folgerungen, die durchaus durch die 

 Beobachtung bestatigt wurden. Von vollkommen 

 scharfen Bildern in dem Sinne, dafi das von einem 

 bestimmten Punkte des Objekts ausgehende Licht 

 in einem einzigen Punkte der Bildebene ver- 

 einigt wiirde, ist keine Rede. Im Gegenteil, die 

 Schwingungen, die von einem leuchtenden Punkte 

 ausgehen , werden iiber einen gewissen Bereich 

 verbreitet; der Punkt wird nicht als ein Punkt, 

 sondern als ein kleines Lichtscheibchen abgebildet. 

 Die Folge ist, dafi zwei Lichtpunkte, die in sehr 

 kleinem Abstand voneinander liegen, im Bilde in- 

 einanderfliefien, so dafi man sie nicht mehr unter- 

 scheiden kann, und dafi im allgemeinen sehr feine 

 Details des Objektes im Bilde verloren gehen. 

 So setzt die Natur des Lichtes selbst der auf- 

 losenden Kraft des Mikroskops eine Grenze, und 

 zwar ist es gerade die Wellenlange, durch welche 

 diese Grenze bestimmt wird. 



Sind ubrigens alle Umstande so giinstig wie 

 moglich, dann kann man sagen, dafi Punkte, deren 

 Abstand einige Wellenlangen betragt, deutlich 

 voneinander unterschieden werden konnen, und 

 dafi Gegenstande von solcher Grofie wirklich ab- 

 gebildet, in ihrer wirklichen Gestalt gesehen 

 werden konnen. Dagegen ist an eine genaue Ab- 

 bildung von Objekten oder Strukturen mit Dimen- 

 sionen, die gleich einem Bruchteil der Wellen- 

 lange sind, nicht zu denken. Ein Gliick, dafi, wie 

 ich bereits sagte, die Wellenlange so klein ist 1 

 Sie betragt fur die Strahlen, die im Sonnen- oder 

 Tageslicht die grofite Intensitat besitzen, ungefahr 

 550 Millionstel Millimeter, und wenn wir iiber die 

 Grenzen der Auflosungskraft eines Mikroskops 

 sprechen, haben wir also auf jeden Fall an Di- 

 mensionen etwas unterhalb eines Mikrons zu denken. 

 Dafi eine Abbildung von viel kleineren Korpern 

 nicht zu erwarten ist, sieht man ubrigens un- 

 mittelbar ein, wenn man bedenkt, dafi wir einen 

 Gegenstand blofi sehen konnen durch die Ver- 



