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Microscopio óptico Función, detalles, precios |
Para el profano o el neófito el microscopio es simplemente un instrumento utilizado para ampliar objetos de dimensiones pequeñas o muy pequeñas. Y así fue durante casi tres siglos, desde que el holandés Zacaria Jannes inventó el microscopio alrededor de 1595, hasta 1931, año en que al microscopio óptico se le añadió el revolucionario para la época microscopio electrónico. La realidad de la microscopía hoy en día es aún más amplia y diversa.
🔬 Muchos tipos de microscopios
Los microscopios son dispositivos muy sofisticados capaces de analizar muestras de todo tipo con absoluta precisión. Para cada tipo de investigación se utiliza un dispositivo específico. Así que cuando hablamos de microscopios en general no hay nada dicho, es necesario distinguir entre microscopio óptico, que a su vez se distingue entre mecánico y digital, y microscopio electrónico, que puede ser de sonda de barrido, de emisión de campo o de transmisión (TEM). Dada la amplia gama de productos disponibles, en los siguientes párrafos me centraré en el microscopio óptico mecánico, intentando analizar todas sus características, peculiaridades y usos.
🔬 ¿Por qué se llama microscopio óptico mecánico?
Antes que nada, una aclaración: la adición del término "mecánico" al término "microscopio óptico" se hizo necesaria con la aparición en el mercado de los microscopios ópticos digitales, que, como su nombre indica, están equipados con tecnología digital y una cámara integrada que permite la interacción con el ordenador.
🔬 Las partes que lo componen
Antes de explicar cómo funciona el microscopio óptico mecánico, nos centraremos en las partes que lo componen. Un microscopio de calidad está construido con partes mecánicas de metal (en el mercado se encuentran microscopios con mecánica de plástico, pero son poco más que juguetes).
- La base, que debe ser pesada para permitir una buena estabilidad al aparato.
- El soporte, el brazo en el que se montan las demás partes del microscopio. A su vez, hecha de metal sólido, forma un solo bloque con la base. La lámpara se inserta sobre la base y tiene la función de proporcionar la fuente de luz al objetivo y, a través de las lentes, a la muestra a analizar. Ajustable mediante un reóstato, la fuente de luz debe ser absolutamente blanca para no interferir con el color natural de la muestra. style="background-color:#EFF0F1;border-color:#ffffe0;color:#333333;border-radius:3px;-moz-border-radius:3px;-webkit-border-radius:3px;">
Los microscopios modernos utilizan lámparas halógenas o LED. Similares en cuanto al color de la luz emitida, ambas tecnologías se diferencian en cuanto al consumo. Las lámparas halógenas consumen mucha energía y se calientan; Estos LED son de bajo consumo y se mantienen fríos.
🔬 El condensador
La lámpara ilumina el sistema de lentes que compone el condensador. Elemento óptico fundamental del microscopio, el condensador se utiliza para concentrar y regular la luz emitida por la lámpara sobre la muestra a analizar. Para que sea eficiente, debe ser ajustable vertical y horizontalmente. El diafragma de apertura, con el que está equipado el condensador, permite ajustar la cantidad de luz que se transmite en función del objetivo que se esté utilizando.
El uso correcto del condensador determina la nitidez de la imagen que se observa a través del ocular. Por este motivo, el ajuste, tanto en el plano vertical como en el horizontal, debe ser preciso y milimétrico.
Encima del condensador, descansan: la platina portamuestras, plano en el que se coloca y bloquea el portaobjetos con las muestras a observar y la platina trasladora, instrumento de precisión que permite movimientos milimétricos del portaobjetos para una observación más precisa.
Al ajuste se dedican: el tornillo macrométrico y el tornillo micrométrico. El primero, que se utiliza solo con el objetivo 4x, se coloca en el lateral del soporte y permite mover la platina de traslación significativamente más cerca o más lejos del objetivo. El segundo, situado encima del tornillo macrométrico, permite el ajuste milimétrico y el enfoque.
Se puede utilizar con todos los objetivos ya que los microscopios modernos montan objetivos parfocales, es decir, mantienen el enfoque aunque se cambie el aumento y/o la distancia focal. En el brazo del soporte se encuentran los objetivos (normalmente tres pero pueden ser hasta seis), que tienen la función de ampliar la imagen de la muestra. Los objetivos, identificados con un color diferente en función del aumento que alcanzan, están montados sobre un soporte giratorio llamado portaobjetivos giratorio, que permite cambiar fácilmente el objetivo elegido. Por convención, 10x (léase 10 por) es amarillo; el 40x es azul; El 100 x es blanco. Algunos microscopios también están equipados con un objetivo 4x identificado por el color rojo.
🔬 El sistema óptico del objetivo
Cada objetivo consta de un sistema de lentes convergentes. Un microscopio de calidad, incluso uno promedio, tiene lentes de vidrio. Algunos microscopios particularmente baratos tienen lentes de plástico pero estos son poco más que juguetes.
Por supuesto, las lentes de vidrio son mucho más caras que las de plástico, pero cuando estamos a punto de comprar un microscopio debemos tener en cuenta que cuanto mejor sea la calidad de las lentes, mejor será la imagen. Las lentes de cristal, de hecho, son más capaces de corregir aquellas distorsiones (conocidas en la jerga científica como aberraciones) que se crean cuando la luz pasa a través de las lentes.
Como decíamos, las lentes determinan, en gran medida, el coste final de todo el dispositivo. En el mercado existen tres tipos de lentes para microscopios ópticos: lentes acromáticas, lentes semiapocromáticas (fluorita) y lentes apocromáticas. Los primeros son los más baratos pero no son capaces de corregir las aberraciones, los segundos son capaces de corregir todas las distorsiones pero tienen un coste muy elevado, por lo tanto, como siempre, la virtud está en el punto intermedio. Las lentes de fluorita garantizan la mejor relación calidad-precio.
| Tipo de lente | Capacidad de corrección | Costo |
| lente acromática | ninguna | baja |
| semiapocromática (fluorita) lente | media | media |
| lente apocromática | alta | alta |
🔬 El ocular
El ocular, que puede ser simple o doble: es decir, utilizable con uno o ambos ojos al mismo tiempo, está formado por un grupo de lentes llamado grupo óptico. Se coloca al final del soporte, perfectamente alineado con el objetivo. Al igual que el objetivo, el ocular tiene grabado el poder de aumento.
Los microscopios para aficionados suelen estar equipados con un solo ocular, que es más fácil de usar. Sin embargo, si usted piensa utilizar el microscopio regularmente o si lo utiliza para estudiar, elija un aparato binocular que tiene la ventaja de ofrecer una mejor imagen y de cansar menos la vista.
En este caso, sin embargo, es necesario ajustar la distancia entre los oculares hasta alcanzar una distancia interpupilar que permita ver una única imagen. ¿Sabes cuando miras el paisaje con binoculares y utilizas la rueda del centro para ver bien la imagen? Aquí, el panorama cambia pero el principio es el mismo.
El aumento total del microscopio óptico se da multiplicando el poder de aumento del objetivo por el del ocular.
Así, por ejemplo, con un ocular de 10x y un objetivo de 40x, obtengo un aumento total de 400x. Los oculares estándar tienen una potencia de aumento de 10x, aunque los microscopios más prestigiosos tienen oculares con una potencia de aumento de 15x. En consecuencia, utilizando objetivos comunes obtendremos los siguientes aumentos:
| Ocular | Objetivo | Aumento |
| 10x | 10x | 100x |
| 10x | 40x | 400x |
| 10x | 40x | 1000x |
🔬 Cómo funciona el microscopio óptico mecánico
Una vez que hemos identificado los elementos individuales que lo componen, intentemos ahora comprender cómo el microscopio óptico puede proporcionarnos una imagen ampliada de la muestra. A diferencia del microscopio electrónico, el microscopio óptico utiliza únicamente la luz como fuente. Por luz entendemos toda la radiación visible desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. En otras palabras, el microscopio óptico funciona exactamente como el ojo humano. Mientras que el ojo humano utiliza la retina para capturar la imagen, el microscopio óptico utiliza una lente combinada que consta de un objetivo y un ocular. La imagen real ampliada e invertida, Sí forma en el diafragma del ojo. A través del sistema óptico del ocular, El observador, utilizando el tornillo microtérmico, Ajuste el enfoque hasta obtener una imagen nítida y recta.
El sistema de lentes convergentes del objetivo amplía el objeto, cuya imagen se amplía aún más mediante un segundo sistema de lentes del ocular.
Dado que, como hemos dicho, el microscopio óptico compuesto utiliza solo luz visible, el aumento máximo alcanzable es de 1000 – 1500x. Pero cuidado, ¡la ampliación no lo es todo! Igualmente, y quizás más importante que tener un microscopio que alcance grandes aumentos, es elegir uno que garantice una excelente resolución. De lo contrario, sería como mirar una fotografía granulada. El principio es el mismo que se aplica a la cámara, incluso la de nuestro smartphone. Para tener fotografías bonitas y poder imprimirlas, necesitas una cámara de alta resolución. 0,2 μm es la resolución máxima de un microscopio óptico. Más allá de este límite la imagen aparece borrosa.
🔬 Cómo observar las muestras
Una vez claro cómo está hecho y cómo funciona el microscopio óptico mecánico, es necesario entender cómo preparar las muestras a analizar. Como deben estar perfectamente iluminadas, las muestras deben ser transparentes. Para lograr transparencia es necesario cortar en rodajas finas el objeto que se desea observar. Esto da como resultado lo que se denomina una sección en la jerga científica.
La sección de muestra debe colocarse en el centro del portaobjetos (que debe estar perfectamente limpio). Para evitar tocar el portaobjetos con los dedos y ensuciarlo, se pueden utilizar unas pinzas o una pipeta cuentagotas si el organismo a analizar es líquido. Es mejor usar guantes de látex. Luego, cubra la muestra, primero con una gota de agua e inmediatamente después, con un cubreobjetos (otro portaobjetos limpio). El cubreobjetos sirve para mantener la muestra quieta y aplanada, para que se pueda observar mejor.
🔬 Un modelo óptico para cada necesidad
Una vez descubiertos todos los secretos del microscopio óptico mecánico, solo queda elegir el que mejor se adapte a tus necesidades. Excluyendo la hipótesis profesional, el rango de precios para un dispositivo apto para uso amateur, va desde los 150 a los 300 euros aproximadamente. Con esta cantidad podemos evaluar un microscopio con base y soporte metálicos, con los tres objetivos estándar, doble ocular y con lentes de vidrio de calidad media. En el análisis de costos se deben incluir todos los accesorios esenciales para la observación de las muestras: pipetas, pinzas, portaobjetos, viales, placas de Petri, cubre lentes, etc. El costo de los accesorios no es insignificante y no solo eso, al comprar un microscopio equipado con un kit de accesorios, puede comenzar de inmediato su actividad de microscopía.
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