Microscopio ptico.Descripcin:A) ocular, B) objetivo, C) portador del objeto, D) lentes de la iluminacin, E) sujeccin del objeto, F) espejo de la iluminacin.

Un microscopio ptico es un microscopio basado en lentes pticas. Tambin se le conoce como microscopio de luz, microscopio fotnico (que utiliza luz o "fotones") o microscopio de campo claro. El desarrollo de este aparato suele asociarse con los trabajos de Anton van Leeuwenhoek. Los microscopios de Leeuwenhoek constaban de una nica lente pequea y convexa, montada sobre una plancha, con un mecanismo para sujetar el material que se iba a examinar (la muestra o espcimen). Este uso de una nica lente convexa se conoce como microscopio simple, en el que se incluye la lupa, entre otros aparatos pticos.

Partes del microscopio ptico y sus funciones

Tubo

Ocular

Tornillos macro y micromtrico

Objetivo

Diafragma - Condensador

Platina

Revlver

Principales elementos de un microscopio bsico

1 * Ocular: lente situada cerca del ojo del observador. Capta y amplia la imagen formada en los objetivos.

2 * Objetivo: lente situada cerca de la preparacin. Ampla la imagen de sta. lo que significa que es muy importante este elemento del microscopio,es un elemento vital que permite ver a traves de los oculares

3 * Condensador: lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparacin.

4 * Diafragma: regula la cantidad de luz que entra en el condensador.

5 * Foco: dirige los rayos luminosos hacia el condensador.

6 * Tubo: es una cmara oscura unida al brazo mediante una cremallera.

7 * Revlver: Es un sistema que coge los objetivos, y que rota para utilizar un objetivo u otro.

8 * Tornillos macro y micromtrico: Son tornillos de enfoque, mueven la platina hacia arriba y hacia abajo. El macromtrico lo hace de forma rpida y el micromtrico d e forma lenta. Llevan incorporado un mando de bloqueo que fija la platina a una determinada altura.

9 * Platina: Es una plataforma horizontal con un orificio central, sobre el que se coloca la preparacin, que permite el paso de los rayos procedentes de la fuente de iluminacin situada por debajo. Dos pinzas sirven para retener el portaobjetos sobre la platina y un sistema de cremallera guiado por dos tornillos de desplazamiento permite mover la preparacin de delante hacia atrs o de izquierda a derecha y viceversa.

Sistema de iluminacin La fuente de luz 1, con la ayuda de una lente (o sistema) 2, llamada colector, se representa en el plano del diafragma iris de abertura 5 del condensador 6. Este diagrama se instala en el plano focal anterior del condensador 6 y puede variar su abertura numrica. El diagrama iris 3 dispuesto junto al colector 2 es el diafragma de campo. La variacin del dimetro del diafragma de campo permite obtener su imagen igual al campo visual lineal del microscopio. La abertura numrica del condensador 6 supera, generalmente la de la abertura del objetivo microscpico.

Microscopio ptico compuesto Un microscopio compuesto es un microscopio ptico con con varias lentes en el objetivo como en el ocular. El objetivo de stas lentes es el de reducir la aberracin cromtica y la aberracin esfrica. En los microscopios modernos el espejo se sustituye por una lmpara que ofrece una iluminacin estable y controlable.

Diagrama simple de la ptica de un microscopio.

Los microscopios compuestos se utilizan para estudiar especmenes delgados, puesto que su profundidad de campo es muy limitada. Por lo general, se utilizan para examinar cultivos, preparaciones trituradas o una lmina muy fina del material que sea. Normalmente depende de la luz que atraviese la muestra desde abajo y usualmente son necesarias tcnicas especiales para aumentar el contraste de la imagen.

La resolucin de los microscopios pticos est restringida por un fenmeno llamado difraccin que, dependiendo de la apertura numrica del sistema ptico y la longitud de onda de la luz utilizada, establece un lmite definido (d) a la resolucin ptica. Suponiendo que las aberraciones pticas fueran despreciables, la resolucin sera:

Normalmente, se supone una de 550 nm, correspondiente a la luz verde. Si el medio es el aire, la AN prctica mxima es de 0,95, y en el caso de aceite de hasta 1,5. Ello implica que incluso el mejor microscopio ptico est limitado a una resolucin de unos 0,2 micrmetros.

Poder separador, objetivos de inmersin y aumento til

Poder separador. De la teora de la difraccin sobre la formacin de imgenes mediante un microscopio se obtiene que la distancia mnima entre dos puntos visibles por separado es: donde es la longitud de onda de la luz monocromtica en la que se observa el objeto y A es la abertura del microscopio.

Objetivos de inmersin. El medio ptico lquido que rellena el espacio entre el objeto y el objetivo se le denomina lquido de inmersin. El ndice de refraccin de este es prximo al del vidrio (se utiliza agua, glicerina, aceites de cedro y de enebro, monobromonaftalina, entre otros. Correcciones: Tipos de objetivos y sus caractersticas. Aunque todos los componentes que constituyen un microscopio son importantes, los objetivos son de suma importancia, puesto que la imagen, en definitiva, depende en gran medida de su calidad. Los mejores objetivos son aquellos que estn corregidos para las aberraciones geomtricas y cromticas.Correccin de las aberraciones Para evitar las aberraciones geomtricas se construyen los llamados objetivos planos o planticos, lo cual suele estar indicado en el propio objetivo con la inscripcin PLAN. Los objetivos que estn corregidos para las aberraciones cromticas se denominan acromticos (corregidos para el rojo y el azul), semiapocromticos (corregidos para el rojo y el azul y tienen una mayor apertura numrica) y finalmente los apocromticos (que son de mayor calidad y estn corregidos para el rojo, el azul y el verde).

Aplicaciones del microscopio ptico Este instrumento ha sido de gran utilidad, sobre todo en los campos de la ciencia en donde la estructura y la organizacin microscpica es importante, incorporndose con xito a investigaciones dentro del rea de la qumica (en el estudio de cristales), la fsica (en la investigacin de las propiedades fsicas de los materiales), la geologa (en el anlisis de la composicin mineralgica de algunas rocas) y, por supuesto, en el campo de la biologa (en el estudio de estructuras microscpicas de la materia viva), por citar algunas disciplinas de la ciencia.

Hasta ahora se da uso en el laboratorio de histologa y anatoma patolgica, donde la microscopa permite determinadas aplicaciones diagnsticas, entre ellas el diagnstico de certeza del cncer, numerosas estructuras cristalinas, pigmentos, lpidos, protenas, depsitos seos, depsitos de amiloide, etctera.

Microscopio estereoscpico

El diseo de este instrumento es distinto al del diagrama de ms arriba y su utilidad es diferente, pues se utiliza para ofrecer una imagen estereoscpica (3D) de la muestra. Para ello, y como ocurre en la visin binocular convencional, es necesario que los dos ojos observen la imagen con ngulos ligeramente distintos. Obviamente todos los microscopios estereoscpicos, por definicin, deben ser binoculares (con un ocular para cada ojo), por lo que a veces se confunden ambos trminos. Existen dos tipos de diseo, denominados respectivamente convergente (o Greenough) y de objetivo comn (o Galileo). Los microscopios estereoscpicos suelen estar dotados, en cualquiera de sus variantes, de un sistema pancrtico (zoom) o un sistema de cambiador de aumentos que permite observar la muestra en un rango de aumentos variable, siempre menor que el de un microscopio compuesto.El diseo convergente consiste en usar dos microscopios idnticos inclinados un cierto ngulo uno con respecto a otro y acoplados mecnicamente de tal forma que enfocan la imagen en el mismo punto y con el mismo aumento. Aunque es un diseo econmico, potente y en el que las aberraciones resultan muy fciles de corregir, presenta algunas limitaciones en cuanto a modularidad (capacidad de modificar el sistema para poner accesorios) y la observacin durante tiempos largos resulta fatigosa.

El microscopio estereoscpico es apropiado para observar objetos de tamaos relativamente grandes, por lo que no es necesario modificar los objetos a ver, (laminar) ni tampoco lo es que la luz pase a travs de la muestra. Este tipo de microscopios permite unas distancias que van desde un par de centmetros a las decenas de ellos desde la muestra al objetivo, lo que lo hace muy til en botnica, mineraloga y en la industria (microelectrnica, por ejemplo) como en medicina (microscopios quirrgicos) e investigacin, fundamentalmente en aplicaciones que requieren manipular el objeto visualizado (donde la visin estereoscpica es esencial). En la fotografa se aprecia una concha de 4 cm de dimetro.

Podramos decir que un microscopio estereoscpico sirve para las disecciones de animales.

Conectar una cmara digital a un microscopio ptico

Adaptador digital LM para la Canon EOS 5D

Un adaptador ptico mecnico es importante en fotografa digital. Dicho adaptador sirve de enlace entre la cmara y el microscopio. Es especialmente importante que la conexin mecnica sea firme, pues cualquier movimiento mnimo, es decir, vibraciones de la cmara, reducira la calidad de la imagen notablemente. Adicionalmente, se requiere un adaptador ptico para el trayecto de luz con el que se lograr as que el sensor CCD/CMOS de la cmara proyecte una imagen de total nitidez e iluminacin.

La fotomicrografa (fotografa realizada con la ayuda de un microscopio compuesto) es un campo muy especializado de la fotografa, para la que hay disponibles equipos de precio muy elevado, y no simples equipos de estudio.

Con un microscopio de calidad adecuada, como los que se encuentran en la mayora de los laboratorios cientficos, se pueden realizar fotomicrografas de una calidad razonable, utilizando una cmara de uso general, de objetivo fijo o intercambiable.

Mtodos bsicos Hay dos mtodos bsicos de tomar fotografas por medio del microscopio. En el primer mtodo el objetivo de la cmara realiza una funcin parecida a la del cristalino del ojo y proyecta sobre el sensor una imagen real de la imagen virtual que se ve por el ocular del microscopio. Este mtodo es el nico adecuado para utilizacin de cmaras con objetivo fijo, esto es, no intercambiable.El segundo mtodo, adecuado para cmaras con objetivo intercambiable, implica retirar el objetivo de la cmara y ajustar el microscopio de modo que el ocular forme una imagen directamente sobre el sensor.

La calidad de la ptica de un microscopio (objetivo y ocular) es fundamental en la determinacin de la calidad de una imagen fotogrfica. Los objetivos y oculares de microscopio se encuentran en diferentes calidades, determinadas por la precisin con que han sido corregidos de aberraciones. Los objetivos ms econmicos estn corregidos de aberracin esfrica para un solo color, generalmente el amarillo verdoso, pero no de aberracin cromtica para la totalidad del espectro visible, sino slo para dos o tres colores, primarios. Estos objetivos se llaman acromticos, y tambin muestran cierta cantidad de curvatura de campo; esto es, que la totalidad del campo de visin del objetivo no puede llevarse simultneamente a foco fino.

Existen los acromticos de campo plano, en los que la curvatura de campo ha sido casi totalmente corregida, se denominan planacromticos.

Los apocromticos estn corregidos de aberracin esfrica para dos colores y de aberracin cromtica para los tres colores primarios. Aun as, mostrarn curvatura de campo a menos que sean planapocromticos, los mejores objetivos de que se dispone. Los oculares tambin tienen diferentes calidades. Los ms simples son los de campo ancho.

Los oculares compensadores se disean para compensar ciertas aberraciones cromticas residuales del objetivo, y dan su mejor resultado cuando se utilizan con objetivos apocromticos, aunque tambin pueden utilizarse con xito con los acromticos de mayor potencia. Existen los oculares foto, especiales para fotomicrografa, y cuando se utilizan con los objetivos planapocromticos dan la mejor calidad posible de fotografa.

Desor El diseo de objetivo comn utiliza dos rutas pticas paralelas (una para cada ojo) que se hacen converger en el mismo punto y con un cierto ngulo con un objetivo comn a ambos microscopios. El diseo es ms sofisticado que el convergente, con mejor modularidad y no genera fatiga en tiempos de observacin largos. Sin embargo es ms costoso de fabricar y las aberraciones, al generarse la imagen a travs de la periferia del objetivo comn y en un ngulo que no coincide con el eje ptico del mismo, son ms difciles de corregir.