Optische Messtechnik an den Grenzen zwischen Makro und Nano

Abstract

Schaut man in der Geschichte zurück, so ist in den unterschiedlichsten Bereichen der Wissenschaft der Erkenntnisgewinn vielfach erst durch optische Techniken möglich geworden. Dies mag damit zusammenhängen, dass die visuelle Wahrnehmung für den Menschen im Kontext aller Sinne von herausragender Bedeutung ist. „I see!“ Diese zwei Worte machen deutlich, dass sich das „Sehen“ auch über den angelsächsischen Bereich hinaus nicht nur auf die visuelle Wahrnehmung beschränkt, sondern eng mit dem Verständnis und Begreifen von Zusammenhängen verknüpft ist. Es ist daher auch nicht verwunderlich, dass die großen Meilensteine in der Entwicklung der Wissenschaft eng mit den Erfolgen auf dem Gebiet der Optik verknüpft sind. Das Einsteinjahr 2005 erinnert uns vor allem daran, dass Einstein im Jahr 1905 mehrere bahnbrechende Erkenntnisse veröffentlicht hat, von denen einige wie die spezielle Relativitätstheorie und die Erklärung des lichtelektrischen Effekts aufs engste mit der Optik verknüpft sind. Weniger bekannt ist, dass er gerade für die letztgenannte Arbeit 1921 den Nobelpreis für Physik erhalten hat. Weitere anschauliche Beispiele bieten die Astronomie und der Bereich der Biologie und Medizin. Während bei der einen die Optik die technische Grundlage für den Blick in die Tiefen des Alls lieferte, richtete sich in der Biologie und Medizin das Interesse auf die Mikrowelt mit stetig kleiner werdenden Strukturen. Durch die Entwicklung immer leistungsfähigerer Teleskope und Mikroskope wurden jedoch auch die physikalischen Grenzen, denen die optischen Technologien unterliegen, deutlich.