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Microscopio óptico

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Microscopio óptico.Descrição:A )ocular, B) objectivo, C) portador do objecto, D) lentes da iluminação, E) fixação do objecto, F) espelho da iluminação.

Um microscopio óptico é um microscopio baseado em lentes ópticas. Também se lhe conhece como microscopio de luz, microscopio fotónico (que utiliza luz ou "fotones") ou microscopio de campo claro. O desenvolvimento deste aparelho costuma associar com os trabalhos de Anton vão Leeuwenhoek. Os microscopios de Leeuwenhoek constavam de uma única lente pequena e convexa, montada sobre um ferro, com um mecanismo para sujeitar o material que se ia examinar (a mostra ou espécimen). Este uso de uma única lente convexa conhece-se como microscopio simples, no que se inclui a lupa, entre outros aparelhos ópticos.

Conteúdo

História

Partes do microscopio óptico e suas funções

Cano.
Ocular.
Parafusos macro e micrométrico.
Objectivo.
Diafragma - Condensador.
Platina.
Revólver.

1 * Ocular: lente situada cerca do olho do observador. Capta e ampla a imagem formada nos objectivos.

2 * Objectivo: lente situada cerca da preparação. Amplia a imagem desta, o que significa que é muito importante este elemento do microscopio, é um elemento vital que permite ver através dos oculares

3 * Condensador: lente que concentra os raios luminosos sobre a preparação.

4 * Diafragma: regula a quantidade de luz que entra no condensador.

5 * Foco: dirige os raios luminosos para o condensador.

6 * Cano: é uma câmara escura unida ao braço mediante uma cremalheira.

7 * Revólver: É um sistema que apanha os objectivos, e que rotaciona para utilizar um objectivo ou outro.

8 * Parafusos macro e micrométrico: São parafusos de enfoque, movem a platina para acima e para abaixo. O macrométrico fá-lo de forma rápida e o micrométrico de forma lenta. Levam incorporado um comando de bloqueio que fixa a platina a uma determinada altura.

9 * Platina: É uma plataforma horizontal com um orifício central, sobre o que se coloca a preparação, que permite o passo dos raios procedentes da fonte de iluminação situada por embaixo. Dois pinzas servem para reter o portaobjetos sobre a platina e um sistema de cremalheira guiado por dois parafusos de deslocação permite mover a preparação de diante para atrás ou de esquerda a direita e vice-versa.

10* Base:É o que sustenta ao microscopio

Sistema de iluminação

A fonte de luz 1, com a ajuda de uma lente (ou sistema) 2, telefonema colector, representa-se no plano do diafragma íris de abertura 5 do condensador 6. Este diagrama instala-se no plano focal anterior do condensador 6 e pode variar sua abertura numérica. O diagrama íris 3 disposto junto ao colector 2 é o diafragma de campo. A variação do diâmetro do diafragma de campo permite obter sua imagem igual ao campo visual linear do microscopio. A abertura numérica do condensador 6 supera, geralmente a da abertura do objectivo microscópico. é a iluminacion que permite ver melhor o que queremos observar como as celulas ou as membranas celulares entre outros

Microscopio óptico composto

Artigo principal: Microscopio composto

Um microscopio composto é um microscopio óptico com mais de uma lente. Utilizam-se especialmente para examinar objectos transparentes, ou cortados em lâminas tão finas que se transparentan.

Principais elementos de um microscopio básico

Erro ao criar miniatura:
Diagrama simples da óptica de um microscopio.

Os microscopios deste tipo costumam ser mais complexos, com várias lentes no objectivo como no ocular. O objectivo destas lentes é o de reduzir a aberración cromática e a aberración esférica. Nos microscopios modernos o espelho substitui-se por um lustre que oferece uma iluminação estável e controlable.

Os microscopios compostos utilizam-se para estudar especímenes delgados, já que sua profundidade de campo é muito limitada. Pelo geral, utilizam-se para examinar cultivos, preparações trituradas ou uma lâmina muito fina do material que seja. Normalmente depende da luz que atravesse a mostra desde abaixo e usualmente são necessárias técnicas especiais para aumentar o contraste da imagem.

A resolução dos microscopios ópticos está restrita por um fenómeno chamado difracción que, dependendo da abertura numérica (AN ou A_N) do sistema óptico e a longitude de onda da luz utilizada (\lambda), estabelece um limite definido (d) à resolução óptica. Supondo que as aberraciones ópticas fossem despreciables, a resolução seria:

\delta = \frac { \lambda } {2* A_N }

Normalmente, supõe-se uma \lambda de 550 nm, correspondente à luz verde. Se o médio é o ar, a A_N prática máxima é de 0,95, e no caso de azeite de até 1,5.

Isso implica que inclusive o melhor microscopio óptico está limitado a uma resolução de uns 0,2 micrômetros.

Poder separador, objectivos de imersão e aumento útil

Da teoria da difracción sobre a formação de imagens mediante um microscopio obtém-se que a distância mínima entre dois pontos visíveis por separado é:

\delta = \frac { \lambda } {2* A_N }

Onde λ é a longitude de onda da luz monocromática na que se observa o objecto e A é a abertura do microscopio.

O médio óptico líquido que recheia o espaço entre o objecto e o objectivo se lhe denomina líquido de imersão. O índice de refração deste é próximo do do vidro (se utiliza água, glicerina, azeites de cedro e de enebro , monobromonaftalina, entre outros).[1]

Correcções

Ainda que todos os componentes que constituem um microscopio são importantes, os objectivos são de soma importância, já que a imagem, em definitiva, depende em grande parte de sua qualidade. Melhore-los objectivos são aqueles que estão corrigidos para as aberraciones.

As aberraciones

São alterações ópticas na formação da imagem devidas às próprias lentes do objectivo.

Correcção das aberraciones

Para evitar as aberraciones geométricas constroem-se os chamados objectivos planos ou planáticos, o qual costuma estar indicado no próprio objectivo com a inscrição PLANO. Os objectivos que estão corrigidos para as aberraciones cromáticas se denominam acromáticos (corrigidos para o vermelho e o azul), semiapocromáticos (corrigidos para o vermelho e o azul e têm uma maior abertura numérica) e finalmente os apocromáticos (que são de maior qualidade e estão corrigidos para o vermelho, o azul e o verde).

Aplicações do microscopio óptico

Este instrumento tem sido de grande utilidade, sobretudo nos campos da ciência em onde a estrutura e a organização microscópica é importante, se incorporando com sucesso a investigações dentro da área da química (no estudo de cristais), a física (na investigação das propriedades físicas dos materiais), a geologia (na análise da composição mineralógica de algumas rochas) e, por suposto, no campo da biologia (no estudo de estruturas microscópicas da matéria viva), por citar algumas disciplinas da ciência.

Até agora se dá uso no laboratório de histología e anatomía patológica, onde a microscopía permite determinadas aplicações diagnósticas, entre elas o diagnóstico de certeza do cancro, numerosas estruturas cristalinas, pigmentos, lípidos, proteínas, depósitos ósseos, depósitos de amiloide, etcétera.

Microscopio estereoscópico

Microscopio estereoscópico.

O desenho deste instrumento é diferente ao do diagrama a mais acima e sua utilidade é diferente, pois utiliza-se para oferecer uma imagem estereoscópica (3D) da mostra. Para isso, e como ocorre na visão binocular convencional, é necessário que os dois olhos observem a imagem com ângulos ligeiramente diferentes. Obviamente todos os microscopios estereoscópicos, por definição, devem ser binoculares (com um ocular para a cada olho), pelo que às vezes se confundem ambos termos. Existem dois tipos de desenho, denominados respectivamente convergente (ou Greenough) e de objectivo comum (ou Galileo).

O desenho convergente consiste em usar dois microscopios idênticos inclinados um verdadeiro ângulo um com respeito a outro e acoplados mecanicamente de tal forma que enfocan a imagem no mesmo ponto e com o mesmo aumento. Ainda que é um desenho económico, potente e no que as aberraciones resultam muito fáceis de corrigir, apresenta algumas limitações quanto a modularidad (capacidade de modificar o sistema para pôr acessórios) e a observação durante tempos longos resulta fatigosa.

O microscopio estereoscópico é apropriado para observar objectos de tamanhos relativamente grandes, pelo que não é necessário modificar os objectos a ver, (laminar) nem também não o é que a luz passe através da mostra. Este tipo de microscopios permite umas distâncias que vão desde um par de centímetros às dezenas deles desde a mostra ao objectivo, o que o faz muito útil em botánica , mineralogía e na indústria (microelectrónica, por exemplo) como em medicina (microscopios quirúrgicos) e investigação, fundamentalmente em aplicações que requerem manipular o objecto visualizado (onde a visão estereoscópica é essencial). Na fotografia aprecia-se uma concha de 4 cm de diâmetro.

Poderíamos dizer que um microscopio estereoscópico serve para as disecciones de animais.

Ligar uma câmara digital a um microscopio óptico

Arquivo:Microscope DSLR Adapte Canon Eos 350.JPG
Adaptador digital LM para a Canon EOS 5D.

Um adaptador óptico mecânico é importante em fotografia digital. Dito adaptador serve de enlace entre a câmara e o microscopio. É especialmente importante que a conexão mecânica seja firme, pois qualquer movimento mínimo, isto é, vibrações da câmara, reduziria a qualidade da imagem notavelmente. Adicionalmente, requer-se um adaptador óptico para o trajecto de luz com o que conseguir-se-á de modo que o sensor CCD/CMOS da câmara projecte uma imagem de total nitidez e iluminação.

A fotomicrografía (fotografia realizada com a ajuda de um microscopio composto) é um campo muito especializado da fotografia, para a que há disponíveis equipas de preço muito elevado, e não simples equipas de estudo.

Com um microscopio de qualidade adequada, como os que se encontram na maioria dos laboratórios científicos, se podem realizar fotomicrografías de uma qualidade razoável, utilizando uma câmara de uso geral, de objectivo fixo ou intercambiável.

Métodos básicos

Há dois métodos básicos de tomar fotografias por médio do microscopio. No primeiro método o objectivo da câmara realiza uma função parecida à do cristalino do olho e projecta sobre o sensor uma imagem real da imagem virtual que se vê pelo ocular do microscopio. Este método é o único adequado para utilização de câmaras com objectivo fixo, isto é, não intercambiável.

O segundo método, adequado para câmaras com objectivo intercambiável, implica retirar o objectivo da câmara e ajustar o microscopio de maneira que o ocular forme uma imagem directamente sobre o sensor.

A qualidade da óptica de um microscopio (objectivo e ocular) é fundamental na determinação da qualidade de uma imagem fotográfica. Os objectivos e oculares de microscopio encontram-se em diferentes qualidades, determinadas pela precisão com que têm sido corrigidos de aberraciones. Os objectivos mais económicos estão corrigidos de aberración esférica para uma sozinha cor, geralmente o amarelo verdoso, mas não de aberración cromática para a totalidade do espectro visível, senão só para dois ou três cores, primários. Estes objectivos chamam-se acromáticos, e também mostram certa quantidade de curvatura de campo; isto é, que a totalidade do campo de visão do objectivo não pode se levar simultaneamente a foco fino.

Existem os acromáticos de campo plano, nos que a curvatura de campo tem sido quase totalmente corrigida, se denominam planacromáticos.

Os apocromáticos estão corrigidos de aberración esférica para duas cores e de aberración cromática para as três cores primários. Ainda assim, mostrarão curvatura de campo a não ser que sejam planapocromáticos, melhore-los objectivos de que se dispõe. Os oculares também têm diferentes qualidades. Os mais simples são os de campo largo.

Os oculares compensadores desenham-se para compensar certas aberraciones cromáticas residuales do objectivo, e dão seu melhor resultado quando se utilizam com objectivos apocromáticos, ainda que também podem se utilizar com sucesso com os acromáticos de maior potência. Existem os oculares foto, especiais para fotomicrografía, e quando se utilizam com os objectivos planapocromáticos dão a melhor qualidade possível de fotografia.

Desor

O desenho de objectivo comum utiliza duas rotas ópticas paralelas (uma para a cada olho) que se fazem converger no mesmo ponto e com um verdadeiro ângulo com um objectivo comum a ambos microscopios. O desenho é mais sofisticado que o convergente, com melhor modularidad e não gera fadiga em tempos de observação longos. No entanto é mais caro de fabricar e as aberraciones, ao gerar-se a imagem através da periferia do objectivo comum e em um ângulo que não coincide com o eixo óptico do mesmo, são mais difíceis de corrigir.

Os microscopios estereoscópicos costumam estar dotados, em qualquer de suas variantes, de um sistema pancrático (zoom) ou um sistema de cambiador de aumentos que permite observar a mostra em uma faixa de aumentos variável, sempre menor que o de um microscopio composto.

Referências

Enlaces externos

Obtido de http://ks312095.kimsufi.com../../../../articles/c/ou/m/Comunicações_de_Andorra_46cf.html"