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El microscopio



Partes: 1, 2

  1. Introducción
  2. Partes
    del microscopio y tipos
  3. Propiedades de la luz
  4. Conceptos básicos de microscopia
    óptica
  5. Conceptos y fórmulas en
    microscopia
  6. Manejo
    del microscopio óptico y
    mantenimiento

1.-
INTRODUCCION

La luz es un fenómeno complejo que clásico
se explica con un modelo simple basado en rayos y frentes de
onda. La cartilla molecular de la microscopia de las expresiones
explora muchos de los aspectos de la luz visible comenzando con
una introducción a la radiación
electromágnetica y la continuación a través
a la visión humana y a la opinión del color. . Un
grupo de los científicos, que suscribieron a la
teoría de la onda, centró sus discusiones en los
descubrimientos del remiendo Christiaan Huygens.

El campo de oposición citó experimentos
del prisma de sir Isaac Newton's como prueba que la luz
viajó como ducha de partículas, cada procedimiento
en una línea recta hasta que fue refractada, absorbida,
reflejada, difractada o disturbada de una cierta otra manera.
Cerca de 200 años más tarde, los mecánicos
del quántum nacieron de la investigación de
Einstein, Planck, de Broglie, Neils Bohr, Erwin Schrödinger,
y otros que procuraron explicar cómo la radiación
electromágnetica puede exhibir lo que ahora se ha llamado
dualidad , o ambos partícula como y comportamiento
ondulado. La luz se comporta ocasionalmente como
partícula, y en otras veces como onda. Este, o
dóblese, papel complementario del comportamiento de la luz
se puede emplear para describir todas las características
sabidas que se han observado experimental, extendiéndose
de la refracción, de la reflexión, de
interferencia, y de la difracción, a los resultados con la
luz polarizada y el efecto fotoeléctrico.

Los microscopios son instrumentos diseñados para
producir imágenes visuales o fotográficas
magnificadas de objetos pequeños. El microscopio debe
lograr tres tareas: produzca una imagen magnificada del
espécimen, separe los detalles en la imagen, y haga los
detalles visibles al ojo o a la cámara fotográfica
humano. Este grupo de instrumentos incluye no solamente
diseños de la múltiple- lente con objetivos y
condensadores, pero también los solos dispositivos muy
simples de la lente que son a menudo hand-held, por ejemplo una
lupa.

2.- PARTES DEL
MICROSCOPIO Y TIPOS

El ojo humano sólo tiene un poder de
resolución de aproximadamente 1/10 milímetros, o
100 micrómetros. El poder de resolución es una
medida de la capacidad para distinguir un objeto de otro; es la
distancia mínima que debe haber entre dos objetos para que
sean percibidos como objetos separados. Esta limitación
del ser humano ha llevado a los científicos ha desarrollar
uno de los inventos más importantes de la historia : el
microscopio.

2.1.- PARTES DEL
MICROSCOPIO

Un microscopio consta de dos partes,
sistema óptico y sistema mecánico

Sistema óptico

Ø ocular: lente situada cerca del
ojo del observador. amplía la imagen del
objetivo.

Ø objetivo: lente situada cerca de
la preparación. amplía la imagen de
ésta.

Ø condensador: lente que concentra
los rayos luminosos sobre la
preparación.

Ø diafragma o iris : regula la
cantidad de luz que entra en el condensador.

Ø foco: dirige los rayos luminosos
hacia el condensador.

Sistema mecánico

Se subdivide en dos partes: sistema de
soporte o estativo y sistema de ajuste.

Ø sistema de soporte o
estativo:

o pie; es la base del
microscopio

o brazo, une el pie con el tubo

o tubo, en sus extremos se encuentran
alojados

oculares y objetivos

o platina, es una placa horizontal que
sostiene las preparaciones a observar.

Ø sistema de ajuste

o anillo, ajuste de los oculares

o tornillo de ajuste , macrométrico
que aproxima el enfoque y micrométrico que
consigue el enfoque correcto

o tornillo de elevación del
condensador, se utiliza para aumentar la iluminación o
para reducirla.

o palanca de cierre del diafragma, se
emplea para reducir o aumenta el valor de entrada de
luz.

o regulador de intensidad de
lámpara

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Partes de un microscopio
óptico

2.2.- TIPOS DE
MICROSCOPIO

Dependiendo de la fuente energética
que utilizan, se pueden distinguir dos tipos de
microscopios:

Microscopio óptico o
fotónico, utilizan la luz como fuente
energética.

Microscopio electrónico, emplean un
haz de electrones.

2.2.1.- MICROSCOPIO ÓPTICO O
FOTÓNICO

Este tipo de microscopios utilizan la luz como fuente de
energía y las propiedades de los lentes ópticos que
permiten aumentar el tamaño de los objetos observados. El
microscopio óptico más simple es la lente convexa
doble con una distancia focal corta. Estas lentes pueden aumentar
un objeto hasta quince veces. Por lo general se utilizan
microscopios compuestos que disponen de varias lentes con las que
se consiguen aumentos mayores. Algunos microscopios
ópticos pueden aumentar un objeto por encima de las 2000
veces. Dentro de los microscopios fotónicos existen varios
tipos, distinguidos por pequeñas diferencias, aunque el
principio básico de funcionamiento es el mismo
microscopio de campo claro o compuesto, es el microscopio
más comúnmente usado, consiste en dos sistemas de
lentes, el objetivo y el ocular, montados en
extremos opuestos de un tubo cerrado. El objetivo está
compuesto de varias lentes que crean una imagen real aumentada
del objeto examinado. Las lentes de los microscopios
están dispuestas de forma que el objetivo se
encuentra en el punto focal del ocular. El aumento total del
microscopio depende de las longitudes focales de los dos sistemas
de lentes. La muestra que se va a observar debe ser teñida
con algún colorante que permita hacerla destacar sobre el
fondo claro o brillante que proviene de la fuente
luminosa.

Microscopio de campo oscuro

Permite el estudio de las partes internas de la muestra,
para lo cual ésta debe de ser dispuesta en una fina capa
que pueda ser atravesada por la luz. El campo
microscópico está intensamente iluminado y los
objetos estudiados se ven mas oscuros en él.

Microscopio de fase

Consta de un dispositivo, situado dentro o debajo del
condensador, que produce una diferencia de un cuarto de longitud
de onda en unos rayos luminosos con respecto a otros. Esto
origina unas variaciones de luminosidad en los elementos
estudiados, que permite diferenciarlos del resto de la
muestra y observar con mayor detalle su estructura
interna.

Microscopio de fluorescencia

Se define fluorescencia como la capacidad de ciertas
sustancias de emitir, cuando son iluminadas por una
radiación corta, una radiación mas
larga. El microscopio de fluorescencia consta de una fuente de
luz potente que emite una radiación que bien incide en la
muestra, tras atravesar un condensador de campo
oscuro (iluminación transmitida) o penetrar en el
tubo del microscopio formando un ángulo recto
con él, para posteriormente incidir en la muestra
(iluminación incidente o
epi-iluminación)

Microscopio petrográfico o de
polarización microscopio de luz ultravioleta

Microscopio de campo cercano

2.2.2.- MICROSCOPIO ELECTRÓNICO

Los principios básicos de los microscopios
electrónicos son similares a los microscopios
ópticos, las diferencias están dadas en la fuente
de luz (electrones ) y en el tipo de lente, ya que los
electrónicos emplean lentes
electromagnéticas. La gran diferencia de los dos tipos de
microscopios es la potencia que tiene cada cual, ya
que el microscopio óptico es capaz de aumentar unas
2000 veces y una resolución de 0,2 micrones ( 0,0001 mm. )
mientras que el electrónico aumenta hasta un 1000000 de
veces con una resolución de 0.1 nanómetros (
0,0000001 mm.).

Todos los microscopios electrónicos cuentan con
varios elemento básicos, disponen de un
cañón de electrones que emite los electrones que
chocan contra la muestra, creando una imagen aumentado. Se
utilizan lentes electromagnéticas para crear campos que
dirigen y enfocan el haz de electrones, junto con un sistema de
vacío al interior del microscopio, para que las
moléculas de aire no desvíen los
electrones

Microscopio electrónico de transmisión
(TEM), se utiliza para ver secciones o cortes de tejidos, dirige
un haz de electrones hacia el objeto que se desea aumentar; una
parte de los electrones rebotan o son absorbidos por el objeto y
otros lo atraviesan formando una imagen aumentada de la
muestra.

Para utilizar un TEM debe cortarse la
muestra en capas finas con un grosor entre 50 a 200
nanómetros. Dicha muestra se coloca en una redecilla que
se untroduce en el tubo con una pieza alagargada que se introduce
por un lateral Para el funcionamiento de este microscopio se
utiliza un haz de electrones, obtenido desde una lámpara
especial de tungsteno. El tubo tiene vacío en su interior,
para impedir que nada dificulte el paso de los electrones. Un
fallo en este vacío ocasiona la aparición de
cuerpos extraños en el visor. Luego de ser enfocados por
las lentes electromagnéticas, los electrones inciden sobre
la muestra, formando la imagen que se obtiene en blanco y negro,
la cual puede proyectarse sobre una pantalla especial o
película fotográfica. El TEM examina partes grandes
de la muestra. Éste microscopio obtiene imágenes en
dos dimensiones, que luego pueden ser plasmadas en
fotografías si interesa. Éste es el tipo de
microscopio electrónico más utilizado en
investigación, ya que obtiene muy buenos resultados y
tiene gran potencia.

Microscopio electrónico de barrido (SEM), este
permite la observación de superficies sin la necesidad de
realizar cortes microscópicos, explorando la superficie de
la imagen punto por punto. Su funcionamiento se basa en recorrer
la muestra con un haz muy concentrado de electrones, de forma
parecida al barrido de un haz de electrones por la pantalla de
una televisión.

Los electrones del haz pueden dispersarse de la muestra
o provocar la aparición de electrones secundarios, ambos
son recogidos y contados por un dispositivo electrónico
situado a los lados de la muestra. Cada punto leído de la
muestra corresponde a un píxel en un monitor de
televisión. Cuanto mayor sea el numero de electrones
contados por el dispositivo, mayor será el brillo del
píxel en la pantalla. Como consecuencia del barrido
electrónico se genera una imagen con apariencia
tridimensional, que permite estimar parámetros celulares
como tamaño y forma, dándole ventajas en este
sentido sobre el TEM. Las desventajas del SEM es su menor
capacidad de aumento ya que sólo puede a unas 100000 veces
y también tiene una resolución 1000 veces menor que
el TEM. Eso y que sólo permite ver el exterior de la
muestra.

Microscopio sonda de barrido Microscopio de
túnel de barrido Microscopio de fuerza
atómica

3.- PROPIEDADES
DE LA LUZ

3.1. REFLEXION

Cuando la luz refleja de una superficie lisa, la onda
ligera entrante se refiere como onda del incidente, y la onda que
se despide lejos de la superficie se llama la onda reflejada. La
luz blanca visible que se dirige sobre la superficie de un espejo
en ángulo (incidente) es reflejada nuevamente dentro de
espacio por la superficie del espejo a otro ángulo
(reflejado) que es igual al ángulo del incidente,
según lo presentado en la clase particular para la
acción de una onda ligera sinusoidal en un espejo liso,
plano. Así, el ángulo de la incidencia es igual al
ángulo de la reflexión para la luz visible
así como para el resto de las longitudes de onda del
espectro electromágnetico de la radiación. Este
concepto a menudo se llama la ley de la reflexión . Es
importante observar que la luz no está separada en sus
colores componentes porque no está estando "doblada" o
refractado , y todas las longitudes de onda se están
reflejando a los ángulos iguales. Las mejores superficies
para la luz de reflejo son muy lisas, por ejemplo un espejo de
cristal o metal pulido, aunque casi todas las superficies
reflejarán la luz a un cierto grado

3.2.- REFRACCION

La refracción ocurre mientras que la luz pasa a
partir de un medio a otro solamente cuando hay una diferencia en
índice de refracción entre los dos materiales. Los
efectos de la refracción son responsables de una variedad
de fenómenos familiares, tales como la flexión
evidente de un objeto que se sumerja parcialmente en agua y los
espejismos observados en un desierto seco, arenoso. La
refracción de la luz visible es también una
característica importante de lentes que les permite
enfocar un haz de luz sobre un solo punto.

El índice de refracción de una sustancia o
de un material transparente se define mientras que la velocidad
relativa a la cual la luz se mueve a través del material
con respecto a su velocidad en un vacío. Por la
convención, el índice de refracción de un
vacío es definido como teniendo un valor de 1,0, que sirve
como punto de referencia universal aceptado. Índice de
refracción de otros materiales transparentes, identificada
comúnmente por la n variable , se define con la
ecuación:

n (índice de refracción) =
c/v

donde está "c" la velocidad de la
luz en un vacío y un v es la velocidad de la
luz en el material. Porque el índice de refracción
de un vacío se define como 1,0, y la luz logra su
velocidad máxima en un vacío (que sea desprovisto
de cualquier material), el índice de
refracción de el resto de los materiales
transparentes excede el valor de 1,0, y se puede medir por un
número de técnicas.

3.3.- DIFRACCION

Varios de los experimentos clásicos y de la
mayoría fundamentales que ayudan a explicar la
difracción de la luz primero fueron conducidos entre los
últimos decimoséptimos y temprano diecinueveavo
siglos por el científico Francesco Grimaldi italian, el
científico francés Augustin Fresnel, los
jóvenes ingleses de Thomas del físico, y varios
otros investigadores. Estos experimentos implican la
propagación de ondas ligeras aunque una raja muy
pequeña abertura, y demuestran que cuando la luz pasa a
través de la raja, el tamaño físico de la
abertura se determina cómo la abertura obra
recíprocamente con la luz.

Si la longitud de onda de la luz es mucho más
pequeña que la anchura de la abertura o de la raja, una
onda ligera viaja simplemente hacia adelante en una línea
recta después de pasar a través, como si no hay
abertura presente cuadro. Sin embargo, cuando la longitud de onda
excede el tamaño de la abertura, la difracción de
la luz ocurre, causando la formación de un patrón
de difracción que consiste en una porción central
brillante ( el máximo primario ), limitada de
cualquier lado por una serie de máximos secundarios
separados por las regiones oscuras ( mínimos ). Los
máximos y los mínimos son creados por la
interferencia de ondas ligeras difractadas. Cada venda brillante
sucesiva se convierte en procedimiento menos intenso hacia fuera,
lejos del máximo central. La anchura de la porción
brillante central, y el espaciamiento de las bandas laterales de
acompañamiento, depende del tamaño de la abertura y
de la longitud de onda de la luz.

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3.4.- POLARIZACION

El ojo humano carece la capacidad de distinguir entre la
luz aleatoriamente orientada y polarizada, y la luz
plano-polarizada se puede detectar solamente con un efecto de la
intensidad o del color, por ejemplo, por fulgor reducido al usar
los cristales polarizados del sol. En efecto, los seres humanos
no pueden distinguir entre las imágenes verdaderas del
alto contraste observadas en un microscopio ligero polarizado y
las imágenes idénticas de los mismos
especímenes capturados digital (o en la película),
y después proyectados sobre una pantalla con la luz que no
se polariza.

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3.5.- BIRREFRINGENCIA

La birrefringencia se define formalmente como la
refracción doble de la luz en un material transparente,
molecular pedido, que es una manifestación de la
existencia de diferencias orientación- dependientes en el
índice de refracción. Muchos sólidos
transparentes son ópticamente isotrópicos,
significando que índice de refracción es igual en
todas las direcciones a través del enrejado cristalino.
Los ejemplos de sólidos isotrópicos son sal de
cristal, de la tabla, muchos polímeros, y una variedad
amplia de compuestos orgánicos e
inorgánicos.

4.- CONCEPTOS
BASICOS DE MICROSCOPIA OPTICA

Los microscopios son instrumentos diseñados para
producir imágenes visuales o fotográficas
magnificadas de objetos pequeños. El microscopio debe
lograr tres que en las tareas produzca una imagen
magnificada del espécimen separe los detalles
en la imagen haga los detalles visibles al ojo o a
la cámara fotográfica humano.

Este grupo de instrumentos incluye no
solamente diseños de la múltiple-lente con
objetivos y condensadores, pero también los solos
dispositivos muy simples de la lente que son a menudo
"hand-held" , por ejemplo una lupa.

4.1.- AMPLIACION

Un microscopio o una lupa simple (lente) produce una
imagen del objeto sobre el cual se enfoca el microscopio o la
lupa. Las lentes simples de la lupa son biconvexas, significando
ellas son más gruesas en el centro que en la periferia
según lo ilustrado con la lupa en el cuadro 1. La imagen
es percibida por el ojo como si estuviera en una distancia de 10
pulgadas o de 25 centímetros ( la referencia , o distancia
tradicional o convencional de la visión).

4.2. LENTES.

La lente del término es el nombre común
dado a un componente del material plástico de cristal o
transparente, generalmente circular en el diámetro, que
tiene dos superficies primarias que se muelan y se pulan de una
manera específica diseñada para producir una
convergencia o la divergencia de la luz que pasa a través
del material. El microscopio óptico forma una imagen de un
espécimen puesto en la etapa pasando la luz del iluminador
con una serie de lentes de cristal y enfocando esta luz en los
oculares, en el plano de la película en un sistema
tradicional de la cámara fotográfica, o sobre la
superficie de un sensor de la imagen digital.

4.2.1.- TIPOS DE LENTES

Cada lente tiene dos planos principales y dos planos
focales que sean definidos por la geometría de la lente y
de la relación entre la lente y la imagen enfocada. Los
rayos ligeros que pasan a través de la lente se
intersecarán y se unen físicamente en el plano
focal, mientras que las extensiones de los rayos que
entran en la lente se intersecarán en el plano principal
con las extensiones de los rayos que emergen de la lente. La
longitud focal de una lente se define como la distancia entre el
plano principal y el plano focal, y cada lente tiene
un sistema de estos planos en cada lado (delantero y
posterior).

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El objeto (o el espécimen) que es reflejado por
la lente se coloca en el plano del objeto , situado en el lado
izquierdo de la lente por la convención, y es representado
por una flecha roja que viaje hacia arriba de la línea
central o del eje óptico , que pasa a través del
centro de la lente, perpendicular a los planos principales.
Irradie los rastros a través de la lente (flechas
amarillas) emanan del objeto y proceden de izquierda a derecha a
través de la lente a formar una imagen verdadera
magnificada (flecha roja invertida) en el plano de imagen en el
lado derecho de la lente. La distancia entre el plano principal
delantero de la lente y del espécimen se conoce como la
distancia del objeto , y es representada por la variable "a". De
una manera similar, la distancia del plano principal posterior a
la imagen variable "b" se llama la distancia de la imagen . Estos
parámetros son los elementos fundamentales que definen la
óptica geométrica de una lente simple y se pueden
utilizar calcular las características importantes de la
lente, incluyendo factor focal de la longitud y de la
ampliación.

Las lentes pueden ser el depender positivo o negativo
sobre si causan los rayos ligeros que pasan a través para
converger en un solo punto focal, o divergen hacia fuera del eje
óptico y en espacio. Lentes positivas convergen los rayos
ligeros del incidente que son paralelos al eje óptico y
los enfocan en el plano focal para formar una imagen verdadera.
Según lo demostrado las lentes positivas tienen una o dos
superficies convexas y son más gruesas en el centro que en
los bordes. Una característica común de lentes
positivas es que magnifican objetos cuando se colocan entre el
objeto y el ojo humano. En contraste, las lentes negativas
divergen los rayos ligeros del incidente paralelo y forman una
imagen virtual extendiendo los rastros de los rayos ligeros que
pasan a través de la lente a un punto focal detrás
de la lente. Las lentes negativas tienen por lo menos una
superficie cóncava y son más finas en el centro que
en los bordes Cuando una lente negativa se coloca entre un objeto
y el ojo, no forma una imagen verdadera, sino reduce
(o desmagnifica ) el tamaño evidente del objeto formando
una imagen virtual.

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4.2.2.- ABERRACIONES DE LENTES.

Los microscopios y otros instrumentos ópticos son
plagados comúnmente por los errores de la lente que
tuercen la imagen por una variedad de mecanismos asociados a los
defectos (designados comúnmente aberraciones) que resultan
de la geometría esférica de las
superficies de la lente. Hay tres fuentes primarias de la
acción no-ideal de la lente (errores) que se
observan en el microscopio. De las tres clases principales de los
errores de la lente, dos se asocian a la orientación
frentes de onda y los planos focales con respecto al eje
óptico del microscopio. Éstos incluyen errores de
la lente del en-eje tales como aberración cromática
y esférica, y los errores principales del apagado-eje
manifestados como coma , el astigmatismo , y curvatura del campo
. Una tercera clase de aberraciones, considerada
comúnmente en los stereomicroscopes que tienen sistemas de
la lente de zumbido, es la distorsión geométrica,
que incluye la distorsión del barril y distorsión
del acerico.

4.2.2.1.- ABERRACIÓN CROMÁTICA

Una de las averías más comunes observadas
en lentes esféricas, aberración cromática
ocurre porque la lente refracta los varios colores presentes en
la luz blanca a un diverso ángulo según la longitud
de onda La luz roja no se refracta al mismo ángulo que
luz verde o azul así que el punto focal en el
eje óptico de la lente es más lejano
lejos de la lente para la luz roja. Asimismo, la luz verde se
enfoca más cercano a la lente que luz roja, y la luz azul
se enfoca en un plano que esté el más cercano a la
lente. Este fenómeno se refiere como dispersión y
ocurre comúnmente a cierto grado en todos los elementos
esférico formados de la lente. La inhabilidad de la lente
de traer a todos los colores en resultados planos focales comunes
en un tamaño levemente diverso de la imagen y un punto
focal para cada uno de los tres grupos predominantes de la
longitud de onda. El resultado es una franja o un
halo coloreada que rodea la imagen, con el color del halo
cambiando pues el punto focal del objetivo se
varía.

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4.2.2.2.- ABERRACIÓN
ESFÉRICA

Un artefacto potencialmente serio que puede tener
consecuencias serias en las imágenes producidas por el
microscopio, aberración esférica es el resultado de
usar las lentes que tienen superficies esféricas, que es
actualmente el único acercamiento práctico al
diseño de la lente. La aberración esférica
ocurre cuando las ondas ligeras que pasan con la periferia de una
lente no se traen en foco exacto con ésos que pasan a
través del centro El resultado es que no existe un plano
de imagen bien definido, y el espécimen no puede ser
enfocado correctamente. Como ejemplo, una fuente del punto de la
luz aparece como punto rodeado por un halo o una serie brillante
de anillos de la difracción cuando el microscopio se trae
en su "mejor" foco.

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La corrección de un sistema óptico (tal
como un microscopio) para la aberración esférica es
lograda a menudo utilizando una combinación de los
elementos positivos y negativos de la lente con diverso grueso,
que se cementan juntos para formar un grupo compuesto de la lente
. Las aberraciones esféricas son muy importantes en los
términos de la resolución de una lente
porque afectan la proyección de imagen
coincidente de puntos a lo largo del eje óptico y degradan
el funcionamiento de la lente, que afectará seriamente
agudeza y claridad del espécimen. Estos defectos de la
lente pueden ser reducidos con frecuencia limitando los bordes
externos de la lente de la exposición a la luz usando
diafragmas, y también utilizando la lente esférica
emerge dentro del sistema óptico.

4.2.2.3.- COMA

Similar a la aberración esférica en muchos
respectos, coma se encuentra con los rayos ligeros del
apagado-eje y es generalmente el más severo cuando el
microscopio está fuera de alineación apropiada. La
aberración se nombra para su semejanza fuerte a la forma
de una cola del cometa, y es manifestada por una raya de la luz
que aparece emanar de un punto enfocado en la periferia del campo
de vision. La forma distinta exhibida por las imágenes que
sufren de la aberración del coma es el resultado de las
diferencias de la refracción por los rayos ligeros que
pasan con las varias zonas de la lente pues el ángulo del
incidente llega a ser más oblicuo (apagado-eje). La
severidad de la aberración cromática es una
función de la forma fina de la lente. En extremo, el coma
da lugar a los rayos meridionales que pasan con la periferia de
la lente para llegar el plano de imagen más cercano al eje
que los rayos ligeros que pasan a través de la
porción central de la lente

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4.2.2.4.- ASTIGMATISMO

La aberración del astigmatismo es similar al
coma; sin embargo, este artefacto no está como sensible al
tamaño de la abertura y no depende más fuertemente
del ángulo oblicuo del rayo de luz. La aberración
es manifestada por la imagen del apagado-eje de un
punto del espécimen que aparece como una línea o
elipse en vez de un punto discreto. Dependiendo del
ángulo de los rayos ligeros del apagado-eje
que entran en la lente, la imagen de la línea se puede
orientar en de dos diversas direcciones, tangencial (
meridional ) o sagital ( ecuatorial ). El cociente
de la intensidad de la imagen de la unidad disminuirá, con
la definición, el detalle, y el contraste siendo perdido
como la distancia del centro se aumenta.

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4.2.2.5.- CURVATURA DE CAMPO

La curvatura de campo en el plano focal es la misma que
la correspondiente a los componentes ópticos de donde
procede, si estos tienen una relación focal corta, la
curvatura de campo es mucho más pronunciada.

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4.3.- OBJETIVOS DEL
MICROSCOPIO

Los objetivos del microscopio son quizás los
componentes más importantes de un microscopio
óptico porque son responsables de la formación
primaria de la imagen y desempeñan un papel central en la
determinación de la calidad de las imágenes que el
microscopio es capaz de producir. Los objetivos son
también instrumentales en la determinación de la
ampliación de un espécimen particular y de la
resolución bajo los cuales el detalle fino del
espécimen se pueda observar en el microscopio. El objetivo
es el componente más difícil de un microscopio
óptico a diseñar y a montar, y es el primer
componente que la luz encuentra mientras que procede del
espécimen al plano de imagen. Los objetivos derivan su
nombre del hecho de que son, por proximidad, el componente
más cercano al objeto que es reflejado.

Tres características críticas del
diseño del objetivo fijaron el último límite
de la resolución del microscopio

La longitud de onda de la luz usada para
iluminar

La abertura angular del cono ligero
capturado por el objetivo índice de refracción en
el espacio del objeto entre la lente delantera
objetiva

La resolución para un microscopio óptico
se puede describir como la distancia perceptible mínima
entre dos puntos de cerca espaciados del
espécimen:

R = ?? /2n(sin(? ?? ))

Donde está la distancia R de la
separación, ? ? es la longitud de onda de la
iluminación, n es el índice de refracción
del medio de la proyección de imagen, y ? ? es una
mitad de la abertura angular objetiva. En examinar la
ecuación, llega a ser evidente que la resolución es
directamente proporcional a la longitud de onda de la
iluminación.

El ojo humano responde a la región de la longitud
de onda entre 400 y 700 nanómetros, que representa el
espectro ligero visible que se utiliza para una mayoría de
observaciones del microscopio. La resolución es
también dependiente sobre el índice de
refracción del medio de la proyección de imagen y
de la abertura angular objetiva.

La abertura numérica es generalmente el criterio
más importantes del diseño (con excepción de
la corrección óptica) a considerar al seleccionar
un objetivo del microscopio. Los valores se extienden a partir de
la 0,1 para los objetivos muy bajos de la ampliación (1x a
4x) tanto como a 1,6 para los objetivos de alto rendimiento que
utilizan los aceites especializados de la
inmersión.

Mientras que los valores numéricos de la abertura
aumentan para una serie de objetivos de la misma
ampliación, observamos una mayor capacidad de luz-acopio y
aumentamos generalmente de la resolución.

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Además, los objetivos acromáticos se
corrigen para la aberración esférica en el verde
del tabla. La corrección limitada de objetivos
acromáticos puede conducir a los artefactos substanciales
cuando los especímenes son examinados y reflejados con
microscopia y fotomicrografía del color.

Si el foco se elige en la región verde del
espectro, las imágenes tendrán un halo
rojizo-magenta (a menudo llamado color residual).Los objetivos
acromáticos rinden sus mejores resultados con la luz
pasada con un filtro verde (a menudo un filtro de interferencia )
y usar la película negra y blanca cuando estos objetivos
se emplean para la fotomicrografía. La carencia de la
corrección para la llanura del campo (o de la curvatura
del campo ) obstaculiza más lejos objetivos del
achromat.

El nivel más alto siguiente de la
corrección y del coste se encuentra en los objetivos
llamados las fluoritas o los semi- apochromats, nombrado para la
fluorita mineral, que fue utilizada originalmente en su
construcción. El cuadro representa las tres clases
principales de objetivos: Los achromats con la menos cantidad de
corrección, según lo discutido arriba; las
fluoritas (o semi- apochromats) que tienen correcciones
esféricas adicionales; y, los apochromats que son los
objetivos lo más altamente posible corregidos
disponibles

4.3.1.- ABERTURA NUMÉRICA Y
RESOLUCIÓN

La abertura numérica de un objetivo del
microscopio es una medida de su capacidad de recolectar la luz y
de resolver el detalle fino del espécimen en una distancia
fija del objeto. Imagen-formando las ondas ligeras pasan a
través del espécimen e incorporan el objetivo a un
cono invertido. Una rebanada longitudinal de este cono de la
luz demuestra la abertura angular, un valor que sea
determinado por la longitud focal del objetivo.

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El ángulo µ? es una mitad de
la abertura angular (a) y se relaciona con la abertura
numérica con la ecuación siguiente :

Abertura numérica ( NA ) = n(sin
m)

Donde está el índice de refracción
n del medio de la proyección de imagen entre la lente
delantera del objetivo y del cristal de la cubierta del
espécimen, un valor que se extiende a partir de 1,00 para
el aire a 1,51 para la inmersión especializada engrasa.
Muchos autores substituyen la variable a ? para µ? ? en la
ecuación numérica de la abertura. De esta
ecuación es obvio que cuando el medio de la
proyección de imagen es aire (con un índice de
refracción, una n = 1,0), después la
abertura numérica es dependiente solamente sobre el
ángulo ?? que valor máximo es el
90°.

Examinando la ecuación numérica de la
abertura, es evidente que el índice de refracción
es el factor limitador en las aberturas numéricas de
realización mayor de 1,0. Por lo tanto, para obtener
aberturas numéricas de un funcionamiento más alto,
el índice de refracción del medio entre la lente
delantera del objetivo y el espécimen deben ser
aumentados. Los objetivos del microscopio están
disponibles ahora que permiten proyección de imagen en
medios alternativos tales como agua (índice de
refracción = 1,511,33), glicerina
(índice de refracción = 1,47), y aceite de la
inmersión (índice de refracción =
1,51).

4.3.2.- FORMACIÓN DE LA IMAGEN

En el microscopio óptico, cuando la luz de la
lámpara del microscopio pasa a través del
condensador y entonces a través del espécimen (si
se asume que el espécimen es un espécimen
absorbente ligero), algo de la luz pasa alrededor y a
través del espécimen imperturbado en su
trayectoria. Tal luz se llama luz directa o desvio de la luz. Tal
luz desviada (a que usted aprenderá posteriormente,
llamada luz difractada) se rinde una mitad longitud
de onda o 180 grados fuera de paso (más comunmente,
fuera de fase). La longitud de onda fuera de la fase causada por
el espécimen sí mismo de una mitad permite a esta
luz causar interferencia destructiva con la luz directa cuando
ambas llegan el plano de imagen intermedio el diafragma del
ocular. Puesto que nuestros ojos son sensibles a las variaciones
en brillo, la imagen entonces se convierte en
reconstitución más o menos fiel del
espécimen original.

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4.3.3.- MEDIOS DE LA INMERSIÓN

La capacidad de un objetivo del microscopio de capturar
rayos ligeros desviados sobre de un espécimen es
dependiente la abertura numérica y el medio con el cual la
luz viaja. La abertura numérica se relaciona con el medio
de la proyección de imagen con la
ecuación:

Abertura numérica ( NA ) = n(sin
m)

El principio de la inmersión del aceite se
demuestra en el cuadro 1 donde los rayos ligeros individuales se
remontan a través del espécimen y pase en el
objetivo o se refractan en otras direcciones. El cuadro 1(a)
ilustra el caso de un objetivo seco con cinco rayos (etiquetados
1 a 5) demostrado pasar a través de una muestra que se
cubre con una tira. Estos rayos se refractan en el interfaz del
tira-aire y solamente los dos rayos más cercanos al eje
óptico (los rayos 1 y 2) del microscopio tienen el
ángulo apropiado para entrar en la lente delantera
objetiva. El tercer rayo se refracta en ángulo de cerca de
30 grados a la tira y no incorpora el objetivo. Los dos rayos
pasados (4 y 5) internamente se reflejan detrás a
través de la tira y, junto con el tercer rayo, contribuyen
a las reflexiones internas de la luz en las superficies de
cristal que tienden degradan la resolución de la
imagen.

Cuando el aire es substituido por el aceite del mismo
índice de refracción que el cristal, demostrado en
el cuadro 1(b), los rayos ligeros ahora pasa derecho a
través del interfaz del cristal-aceite sin la
desviación debido a la refracción. La abertura
numérica es aumentada así en el factor de n
, el índice de refracción del aceite.

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4.4.- OCULARES (OCULAR)

Los oculares funcionan conjuntamente con objetivos del
microscopio para magnificar más lejos la imagen intermedia
para poder observar detalles del espécimen. Los oculares
son conocidos alternativo para los oculares que se ha utilizado
extensamente en la literatura, pero mantener consistencia durante
esta discusión que referiremos a todos los ocular como
oculares. Los mejores resultados en microscopia requieren que los
objetivos estén utilizados conjuntamente con los oculares
que son apropiados a la corrección y al tipo de
objetivo.

Los oculares también tendrán a menudo una
designación de H, dependiendo del fabricante, para indicar
un plano focal del alto punto del ojo que permita que los
microscopistas usen los cristales mientras que el ver muestrea.
Otras inscripciones encontraron a menudo en los oculares
incluyen:

WF para el Ancho-Campo

UWF para ultra el Ancho-Campo

Interruptor y SWF para el Ancho-Campo
estupendo

ÉL para el alto punto del
ojo

CF para los oculares pensaron para el uso
con objetivos corregidos los CF.

Los oculares que compensan están inscritos a
menudo con K , C , o los compuestos así como la
ampliación. Los oculares usados con objetivos del
plano-campo a veces se etiquetan "Plan-Comp ."

Hay dos tipos importantes de oculares que se agrupen
según el arreglo de la lente y del diafragma
los oculares negativos con un diafragma interno
oculares positivos que tienen un diafragma debajo de las
lentes del ocular.

Los oculares negativos tienen dos lentes:
la lente superior, que está la más cercana al ojo
del observador, se llama la ojo-lente y la lente más baja
(debajo del diafragma) a menudo se llama la lente del campo. En
su forma más simple, ambas lentes son plano-convexas, con
los lados convexos "haciendo frente" al espécimen.
Aproximadamente a mitad de la distancia entre estas lentes hay
una abertura circular fija o un diafragma interno que, por su
tamaño, define el campo visual circular que se observa en
mirar en el microscopio

5.- CONCEPTOS Y
FÓRMULAS EN MICROSCOPIA

5.1.- PROFUNDIDAD DE CAMPO Y PROFUNDIDAD
DE FOCO

Al considerar la resolución en microscopia
óptica, ponen a una mayoría del énfasis en
punto a la resolución lateral del punto en el
perpendicular del plano al eje óptico. Otro aspecto
importante a la resolución es la energía de
resolución axial ( o longitudinal) de un objetivo, que es
paralelo medido al eje óptico y se refiere lo más a
menudo posible como profundidad del campo.

La resolución axial, como la resolución
horizontal, es determinada solamente por la abertura
numérica del objetivo, con el ocular magnificando
simplemente los detalles resueltos y proyectados en el plano de
imagen intermedio. En microscopia la profundidad del campo es muy
corta y medida generalmente en unidades de micrones. La
profundidad del término del foco, que refiere al espacio
de la imagen, se utiliza a menudo alternativamente con la
profundidad del campo, que refiere al espacio del
objeto.

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5.2.- INDICE DE
REFRACCION

Es un valor calculado del cociente de la velocidad de la
luz en un vacío a eso en un segundo medio de la mayor
densidad. La variable del índice de refracción es
simbolizada lo más comúnmente posible por la letra
n o n ' en texto descriptivo y ecuaciones
matemáticas.

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Según lo presentado en la figura , un incidente
del frente de onda sobre una superficie plana que separa dos
medios se refracta sobre incorporar el segundo medio si la onda
del incidente es oblicua a la superficie. El ángulo del
incidente ( n? (1) ) es relacionado con el ángulo
de la refracción ( n? (2) ) por la relación
simple conocida como ley de Snell. Cuando n (1) es
mayor de n(2) , el ángulo de la refracción
es siempre más pequeño que el ángulo de la
incidencia.

Alternativamente cuando n(2) es mayor de
n(1) el ángulo de la refracción es siempre
mayor que el ángulo de la incidencia. Cuando los dos
índices refractivos son igual ( n(1) = n(2)
), después la luz se pasa a través sin la
refracción.

5.3.- RESOLUCION

Partes: 1, 2

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