MICROSCOPIOS: Partes, Historia, Tipos, Óptico
El microscopio es una herramienta utilizada para observar objetos que son increíblemente pequeñas para ser examinados a simple ojeada. La microscopía es la ciencia de inspeccionar diminutas cosas y estructuras usando una herramienta este tipo. Hay muchos tipos de microscopios y se pueden agrupar de diferentes maneras.
Una manera de relatar la manera en que los utensilios interactúan con una ejemplares para desarrollar imágenes, ya sea mandando un haz de luz o electrones a un modelo en su conductor óptico, o inspeccionando a una distancia reducida del área de una muestra utilizando una sonda.
🔬 ¿ Cuáles son los tipos de microscopios que existen?
Hay diversos tipos de microscopios usados en el área de microscopía óptica, y los cuatro tipos más famosos son el microscopio digital, de bolsillo, estéreo y compuesto. Ciertos tipos son más precisos para aplicaciones biológicas, entretanto otras son preferibles para ser usadas en las aulas de clases o simplemente por diversión personal.
A continuación se muestra una breve introducción de los diferentes tipos disponibles. Para obtener más información y orientación en su búsqueda y para encontrar revisiones de microscopios, continúe leyendo sobre cada tipo siguiendo los enlaces correspondientes.
El microscopio de luz compuesto
Comúnmente binocular (dos oculares), el microscopio de luz compuesto, combina el poder de las lentes y la luz para ampliar el sujeto que se está viendo. Normalmente, el ocular permite un aumento de 10X o 15X y cuando se combina con las tres o cuatro lentes objetivas, que pueden girarse en el campo de visión, producen un aumento mayor hasta un máximo de alrededor de 1000X en general.
El microscopio de luz compuesto es popular entre los botánicos para estudiar células vegetales, en biología para ver bacterias y parásitos, así como una variedad de células humanas / animales.
• Es un microscopio útil en laboratorios forenses para identificar estructuras de fármacos.
• Los microscopios de luz compuestos son uno de los tipos de microscopios más conocidos, ya que se encuentran con mayor frecuencia en las clases de ciencias y biología.
• Por esta razón, los modelos simples están disponibles y son económicos.
• Además, varias técnicas de imágenes de microscopía benefician a los científicos e investigadores que usan el microscopio compuesto y vale la pena explorarlas.
El microscopio estéreo
El microscopio estéreo, también llamado microscopio de disección, tiene dos trayectorias ópticas en ángulos ligeramente diferentes que permiten que la imagen se vea tridimensionalmente debajo de las lentes. Los microscopios estéreo se magnifican a baja potencia, generalmente entre 10X y 200X, generalmente por debajo de 100x.
Con este tipo de microscopio, generalmente tiene la opción de comprar la variedad fija o de zoom de un fabricante y es relativamente económico. Los usos para este tipo de microscopio incluyen mirar superficies, microcirugía y fabricación de relojes, además de construir e inspeccionar tableros de circuitos. Los microscopios estéreo permiten a los estudiantes observar la fotosíntesis de las plantas en acción.
El microscopio digital
Entra en el siglo XXI con un microscopio digital y entra en un mundo de increíbles detalles. El microscopio digital, inventado en Japón en 1986, utiliza el poder de la computadora para ver objetos que no son visibles a simple vista. Entre los diferentes tipos de microscopios, este tipo se puede encontrar con o sin oculares para mirar.
Se conecta a un monitor de computadora a través de un cable USB, como si se conectara una impresora o un mouse. El software de la computadora permite que el monitor muestre la muestra ampliada. Las imágenes en movimiento se pueden grabar o imágenes únicas capturadas en la memoria de la computadora.
Una ventaja de los microscopios digitales es la capacidad de enviar imágenes por correo electrónico, así como mirar cómodamente imágenes en movimiento durante largos períodos de tiempo. La popularidad del microscopio digital ha aumentado en las escuelas y entre los aficionados.
El microscopio computador USB
Aunque no se adapta bien a las mismas aplicaciones científicas que otros microscopios de luz, el microscopio de computadora USB, entre los diferentes tipos de microscopios, puede usarse en casi cualquier objeto y no requiere preparación de la muestra. Es esencialmente una lente macro utilizada para examinar imágenes en una pantalla de computadora conectada a su puerto USB.
Sin embargo, el aumento está restringido y no es comparable a su microscopio de luz compuesto estándar a solo 200X con una profundidad de campo relativamente pequeña. Ideal para los aficionados y los niños, es un dispositivo económico con un precio de compra generalmente inferior a $ 200 USD.
El microscopio de bolsillo
Al examinar los diferentes tipos de microscopios disponibles en el mercado, el microscopio de bolsillo puede ser pequeño pero sus capacidades son impresionantes. Este es un dispositivo que es un gran regalo para un niño o su estudiante. Es utilizado por los científicos para imágenes de mano de una variedad de especímenes / objetos en el campo o en el laboratorio.
Es pequeño, duradero y portátil, con una ampliación de 25x a 100x. Hay muchos modelos diferentes disponibles. Puede incluso querer revisar los microscopios digitales portátiles que están disponibles ahora, ya que es una herramienta invaluable para ayudar a compartir y analizar imágenes.
El microscopio electrónico
Entre los diferentes tipos de microscopios, el Microscopio Electrónico (EM) es un microscopio poderoso disponible y utilizado hoy en día, lo que permite a los investigadores ver una muestra a tamaño nanométrico. El microscopio electrónico de transmisión (TEM), el primer tipo de EM, es capaz de producir imágenes de 1 nanómetro de tamaño. El TEM es una opción popular para la nanotecnología, así como para el análisis y la producción de semiconductores.
Un segundo tipo de microscopio electrónico es el microscopio electrónico de barrido (SEM), que es aproximadamente 10 veces menos potente que los TEM; produce imágenes 3D de alta resolución, nítidas, en blanco y negro. Los microscopios electrónicos de transmisión y los microscopios electrónicos de barrido tienen aplicaciones prácticas en campos como la biología, la química, la gemología, la metalurgia y la industria, además de proporcionar información sobre la topografía, morfología, composición y datos cristalográficos de las muestras.
El microscopio de sonda de barrido (SPM)
Entre los diferentes tipos de microscopios y técnicas de microscopía, la microscopía con sonda de barrido se utiliza actualmente en entornos académicos e industriales para aquellos sectores relacionados con la física, la biología y la química. Estos instrumentos se utilizan en la investigación y el desarrollo como herramientas de análisis estándar.
Las imágenes son altamente magnificadas y se observan como muestras en forma tridimensional en tiempo real. Los SPMs emplean una sonda delicada para escanear la superficie de la muestra eliminando las limitaciones que se encuentran en la microscopía electrónica y de luz. Para más información sobre el microscopio de sonda de exploración.
El microscopio acústico
El microscopio acústico es menos acerca de la resolución y más acerca de encontrar fallas, grietas o errores en las muestras durante el proceso de fabricación. Con el uso de ultrasonido de alta intensidad, este tipo de microscopio es la herramienta más fácil de obtención de imágenes dentro de la cavidad disponible. Es un microscopio que no se usa principalmente debido a que es menos conocido por sus capacidades.
La microscopía acústica de barrido, o SAM, es el tipo más actual de microscopía acústica disponible para los científicos de hoy. Pueden usarlo para ver una muestra internamente sin mancharla ni causarle ningún daño gracias a la tecnología de enfoque puntual, que se basa en un rayo para escanear y penetrar en la muestra mientras está en el agua.
🔹 ¿Cuántos tipos de lentes tiene un microscopio?
Los microscopios ópticos utilizan una combinación de lentes objetivas y oculares (oculares) para obtener imágenes. El aumento de observación es el producto de los aumentos de cada una de las lentes. Esto generalmente varía de 10x a 1,000x con algunos modelos que incluso alcanzan una ampliación de hasta 2000x.
Lente objetiva
La lente del objetivo consta de varias lentes para ampliar un objeto y proyectar una imagen más grande. Según la diferencia de la distancia focal, se encuentran disponibles lentes de diferentes aumentos, como 4x, 10x, 40x y 50x. Además de la ampliación, los índices para mostrar el rendimiento de una lente objetivo incluyen la apertura numérica y la distancia de trabajo.
La luz transmitida a través de una lente genera aberración de color (sangrado de color), que tiene un índice de refracción diferente según la longitud de onda. Para evitar esto, se han desarrollado las siguientes lentes:
Lente acromática
Lentes diseñadas para hacer que los índices de refracción de dos longitudes de onda (colores) de luz sean iguales. Este tipo de lente es ampliamente utilizado, en parte debido a su precio razonable.
Lente semi-apocromática (lente de fluorita)
Lentes diseñadas para hacer que los índices de refracción de tres longitudes de onda (colores) de luz sean iguales. Este tipo de lente se usa para la observación de fluorescencia porque la relación de transmisión está garantizada para la luz ultravioleta con una longitud de onda de aproximadamente 340 nm.
Lente apocromática
Lentes diseñadas para hacer que los índices de refracción de tres longitudes de onda (colores) de la luz sean iguales a los de una lente semi-apocromática. Este tipo de lente presenta una gran apertura numérica y una mejor resolución y, por lo tanto, a menudo se utiliza para investigaciones que requieren una observación detallada. Este alto rendimiento significa que el precio también es más alto.
lente de plan
Una lente en la que la aberración de la curvatura del campo se corrige de modo que no solo se enfoca el centro de la lente sino también la periferia. Si se corrigen las aberraciones de curvatura de campo de las lentes enumeradas anteriormente, se denominan lentes acromáticas plan, lentes fluorita plan y lentes apocromáticas plan respectivamente. En la mayoría de los casos, «PLAN» está marcado en el lado de las lentes.
Lente de inmersión
Aumenta la apertura numérica al llenar el líquido entre la lente del objetivo y la muestra para lograr una alta resolución. Una lente de inmersión que usa aceite se llama lente de inmersión de aceite, y una que usa agua se llama lente de inmersión en agua. La primera está marcada con «HI» u «ACEITE» en el lateral y la última con «W» o «AGUA».
Lente ocular
Una lente para ser montada en el lado del observador. La imagen ampliada por la lente del objetivo se amplía aún más por la lente ocular para la observación. Una lente ocular consta de una a tres lentes y también está provista de un mecanismo, llamado parada de campo, que elimina la luz reflejada y la aberración innecesarias.
Hay diferentes tipos disponibles según el aumento que proporcionan, como 7x y 15x. Además de la ampliación, el rendimiento de una lente está representado por el número de campo, que muestra el rango del campo de visión. A diferencia de las lentes objetivas, cuanto mayor sea el aumento de la lente ocular, más corta será la longitud. Las siguientes lentes están disponibles de acuerdo con la estructura de la parada de campo o la aplicación:
Lente Huygens.
Consta de dos lentes plano-convexas. Este tipo de lente se usa para una baja ampliación y se caracteriza por el tope de campo ubicado en el tubo de la lente.
Lente Ramsden
Este tipo de lente se caracteriza por el tope de campo ubicado fuera del tubo de la lente.
Lente Periplan
Corrige la aberración cromática de la ampliación y otras propiedades para permitir una observación clara, incluso en la periferia del campo de visión.
Lente de compensación
Una lente ocular que compensa la aberración causada por una lente objetiva.
Lente de campo ancho
Asegura un amplio campo de visión y se utiliza principalmente para la observación de organismos vivos y minerales.
Lente de supercampo
Admite un campo de visión aún más amplio y se utiliza principalmente con microscopios estereoscópicos.
Lentes condensadores
Una lente para montar debajo del escenario. Esta lente puede ajustar la cantidad de luz para iluminar uniformemente los objetos. Es útil para la observación a gran aumento. Hay varios tipos de lentes de condensador, que van desde los «condensadores de Abbe» hasta los «condensadores acromáticos» que corrigen la aberración de color.
Abbe condensador
Una lente de condensador simple que se usa a menudo en microscopios instalados en instituciones educativas.
Condensador acromático.
Una lente condensadora que corrige la aberración del color. Las lentes de condensador aplanático acromático están disponibles como un tipo avanzado que puede corregir la curvatura de campo.
Condensador universal.
Admite un amplio rango de observación, como campo oscuro, contraste de fase, contraste de interferencia diferencial y observación de luz polarizada.
Sobre la ampliación
El aumento de observación total está representado por el producto de los aumentos del objetivo y las lentes oculares. Por ejemplo, una lente objetivo de 20x y una lente ocular de 10x hacen que la ampliación total sea de 200x.
Una ampliación de 1x se refiere al estado en el que un objeto se ve con el ojo desde una distancia de 250 mm. El 250 mm se considera la distancia que puede verse más fácilmente con el ojo humano. Esto se llama la distancia de la visión distinta. La ampliación de una lente ocular se obtiene al dividir la distancia de visión distinta por la distancia focal de la lente.
📌 ¿Cuáles son las partes de un microscopio?
Los historiadores atribuyen la invención del microscopio compuesto al fabricante holandés de gafas, Zacharias Janssen, alrededor del año 1590. El conocido como microscopio compuesto emplea los lentes y luz para amplificar la imagen. Como también llamados microscopio óptico o de luz (vs. / microscopio electrónico) .
El microscopio óptico más simple es la lupa y es bueno para una ampliación de aproximadamente diez veces (10X). El microscopio compuesto tiene dos sistemas de lentes para un mayor aumento: 1) la lente ocular o ocular en la que se mira y 2) la lente objetivo, o la lente más cercana al objeto.
Partes básicas del microscopio:
Vidrio ocular:
Es la parte superior que se observa a través. Usualmente son de 10X o 15X de poder.
Cilindro:
Enlaza el ocular a las gafas objetivas.
Brazo:
Sujeta el cilindro y lo conecta al soporte o base.
Base:
La parte inferior del microscopio, utilizada como soporte.
Iluminador:
una fuente de luz constante utilizada en lugar de un espejo.
Etapa:
El soporte plano en el cual ubicas tus diapositivas. Los conocidos como clips son los encargados de mantiene las diapositivas justo en su lugar. En caso que su microscopio cuente con plataforma mecánica, en tal caso podría mover girando dos botones. Uno lo mueve hacia la izquierda y hacia la derecha, el otro lo mueve hacia arriba y hacia abajo.
Punta giratoria o torreta:
esta es la parte que contiene dos o más lentes objetivas y se puede girar para cambiar fácilmente la potencia.
Gafas objetivas:
Generalmente, se hallaran 3 o 4 gafas objetivas en un microscopio. Casi siempre consisten en 4X, 10X, 40X y 100X poderes.
Rack Stop:
En este tipo de ajuste se determina lo cerca que puede llegar el lente del objetivo a la diapositiva. Es establecido cuando se esta fabricando y se piensa en los estudiantes para que no pongan la lente del objetivo de alta potencia en la diapositiva y rompen cosas. En tal caso solo necesita realizar un ajuste cuando use diapositivas muy finas y no pudiera concentrarse en la muestra a alta potencia.
Gafas del condensador:
este lente se encarga guiar la luz encima del ejemplar. Los conocidos como microscopios de lentes de condensador en etapa cuentan con una mejor imagen, es mas nítida que aquellos sin lente (a 400X).
Iris o Diafragma:
diversos microscopios poseen un disco que gira debajo del escenario. Este cuenta con diferentes agujeros de distintos tamaños. Se emplea para cambiar la intensidad y el forma del cono de luz que se guía hacia la parte superior en la diapositiva. Hoy en día no existe una regla especifica para configuración de como usar para un poder en particular.
🍀 Microscopio historia
Los primeros “microscopios” simples que solo eran lupas tenían una potencia, generalmente de aproximadamente 6x – 10x. En algún punto en la historia, en la década del año 1590, dos empresarios de espectáculos de Holanda, Zaccharias Janssen y su padre Hans iniciaron a experimentar con dichos lentes. Colocaron varios lentes en un cilindro e realizaron un descubrimiento muy significativo.
Aunque no sobrevivió ningún microscopio Jansen, se describió que un instrumento hecho para la realeza holandesa estaba compuesto por «3 tubos deslizantes, que miden 18 pulgadas de largo cuando están completamente extendidos, y dos pulgadas de diámetro». Se hablo que el microscopio posee un incremento de 3x cuando se encontraba completamente clausurado y 9x cuando estaba totalmente amplio.
Fue solo Antony V. Leeuwenhoek 1632 a1723, un científico holandés, y uno de los precursores de la microscopía, quien a finales del siglo XVII se transformo en el primer hombre en desarrollar y usar un microscopio autentico. Creo sus propios microscopios sencillos, que poseían una sola lente y fueron de mano.
El microscopio de Leeuwenhoek usó una sola lente de vidrio convexa unida a un soporte de metal y se enfocó con tornillos. Observo células sanguíneas, levaduras, muchos diminutos animales nadando en un grano de agua y bacterias.
La gente no se dio cuenta de que la ampliación podría revelar estructuras que nunca antes se habían visto; la idea de que toda la vida podría estar formada por pequeños componentes que no se veían a simple vista ni siquiera se tuvo en cuenta.
👉 Cómo funciona el microscopio
Las invenciones a menudo llevan a los científicos a hacer nuevos descubrimientos. Uno de los descubrimientos más importantes en las ciencias de la vida fue el microscopio. Se usa un microscopio para mirar cosas demasiado pequeñas para ser vistas con solo nuestros ojos.
Un microscopio de luz (también llamado óptico) utiliza una lente convexa para doblar los rayos de luz. Una lente convexa es una lente que se dobla hacia afuera. Es más grueso en el medio que en los bordes. Esta forma hace que los rayos de luz se doblen hacia adentro y se encuentren en un punto. Cuando miras un objeto a través de una lente convexa, el objeto se ve más grande. Un microscopio de luz puede tener una sola lente o más de una lente. Si tiene más de una lente, se llama microscopio compuesto.
El ocular es la parte del microscopio por el que se mira. Hay una lente en el ocular que generalmente tiene un poder de aumento de 10X. La otra lente se encuentra en una parte llamada el objetivo. Normalmente hay dos objetivos. Uno es alta potencia y el otro es baja potencia. El poder de aumento de los objetivos se puede encontrar mirando al lado de cada objetivo.
La potencia de aumento de un microscopio compuesto se determina multiplicando los poderes de las lentes. Por ejemplo, si una lente tiene una potencia de magnificación de 10X y otra lente tiene una potencia de magnificación de 40X, la potencia de magnificación del microscopio es de 400X. Un microscopio óptico generalmente tiene al menos tres lentes objetivas diferentes, de modo que se pueden elegir diferentes poderes de aumento.
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