Como funciona um microscópio?

Uma questão que é muito importante para a ciência como um todo, já que os microscópios ópticos são instrumentos amplamente utilizados.

Um microscópio simples tem uma lente e é essencialmente uma lupa ou lupa com uma ampliação relativamente alta.

O microscópio moderno básico encontrado em escolas, hospitais e centros de pesquisa, industrias para controle de qualidade é um microscópio composto que possui uma série de lentes para coletar e focalizar a luz transmitida através da amostra. Ou seja, a primeira diferença fundamental entre um microscópio simples e um microscópio composto é a quantidade de lentes que compõem o instrumento óptico.

Embora maiores e mais complicadas, as múltiplas lentes do microscópio composto aumentam a ampliação e a resolução enquanto reduzem a aberração cromática.

Microscópios mais sofisticados e especializados, como um microscópio eletrônico, usam os mesmos princípios científicos que seus equivalentes convencionais, embora funcionem de maneira diferente.

Qual o escopo geral de um microscópio óptico, ou microscópio óptico composto?

Microscópio e suas partes para entender o funcionamento:

De uma forma mais objetiva, um microscópio é uma estrutura para conter as lentes e servir como uma plataforma para visualização estável e uma plataforma para outros componentes periféricos (denominados acessórios ou partes acessórias) que são usados ??para melhorar a qualidade da imagem.

As lentes

As lentes são a essência do microscópio e estão no centro da questão - como funciona um microscópio?

Um microscópio composto tem duas ou mais lentes. A ocular ou lente ocular fica no topo do cabeçote. O microscópio pode inclusive ser classificado quanto as suas oculares, sendo microscópio monocular, binocular ou trinocular, saiba mais sobre essa classificação muito comum na microscopia nesse artigo.

Outra lente importante da construção de um microscópio composto é o prisma, seja no cabeçote ou no tubo do corpo, para dividir a imagem e direcioná-la para ambas as oculares. As oculares têm diferentes ampliações disponíveis, mas geralmente menores que a potência das lentes objetivas.

Lentes objetivas de microscópio

As lentes objetivas ficam posicionadas no revólver, que é a parte intercambiável que se posiciona de acordo com o seu uso, estão no fundo do tubo do microscópio mais próximo da amostra; elas coletam e focalizam a luz transmitida da amostra.

Normalmente, três ou quatro objetivas de diferentes intensidades ficam no revólver giratório, e a ampliação pode ser alterada girando essa peça para alinhar uma lente diferente com o tubo do corpo.

A ampliação das objetivas geralmente variam de 10X a 100X. Ajustes de focagem finos e grosseiros são realizados com botões de focagem localizados no corpo do microscópio, por sua vez denominados ajustes macro e micrométrico.

A Mesa ou Platina.

A amostra fica diretamente abaixo das objetivas na platina do microscópio. Os clipes na platina seguram as lâminas de amostra no lugar para uma visualização estável.

Uma platina mecânica permite o movimento preciso da amostra ao longo das coordenadas X e Y e marcadores graduados permitem que o observador observe a localização das características na lâmina.

Um orifício ou abertura na platina permite que a luz ilumine a amostra.

A luz

Abaixo da mesa, um diafragma, um condensador e uma fonte de luz controlam a emissão e distribuição de luz para a amostra. Na parte inferior do trem óptico está a fonte de iluminação. Acesse mais informações sobre esse tema, nesse artigo dedicado às fontes de luz de um microscópio.

Em um microscópio simples, a fonte de luz pode ser a luz ambiente coletada e refletida para cima na abertura por um pequeno espelho.

O tipo de fonte de iluminação aumentará em sofisticação à medida que a complexidade de um microscópio aumenta. Lâmpadas de halogênio de tungstênio, arco de mercúrio e iodetos metálicos, bem como iluminação LED, fornecem diferentes tipos de luz para atender a determinados requisitos de visualização.

Alguns microscópios têm um condensador diretamente acima da fonte de luz. Este dispositivo é na verdade uma lente que coleta luz e a focaliza em um cone direcionado ao espécime. Um diafragma controla o diâmetro do feixe de luz antes que ele finalmente passe para a amostra. Diferentes tipos de condensadores são fabricados para necessidades de visualização específicas.

 

Como funciona um microscópio? - Óptico

Para funcionar propriamente, um microscópio deve realizar três coisas: ele deve ampliar o objeto de estudo, resolver (opticamente) os detalhes do objeto e tornar esses detalhes visíveis.

Compreender essas ideias é o primeiro passo para aprender como funciona um microscópio. O microscópio óptico ou de luz usa luz visível transmitida, refratada ou refletida de uma amostra.

As ondas de luz são caóticas; uma fonte de luz incandescente emite ondas de luz viajando em diferentes caminhos e de comprimentos de onda variados. Algumas das lentes de um microscópio dobram essas ondas de luz em caminhos paralelos, ampliam e focam a luz na ocular.

 Ampliação

O poder de ampliar a imagem da amostra quando visto através de um microscópio é conhecido como ampliação e depende de quanto as lentes dobram as ondas de luz.

A ampliação é expressa em múltiplos numéricos de quanto de ampliação ocorre com uma lente. Se a ampliação de uma lente for 2X, ela quase dobra o tamanho da imagem do objeto.

Com um microscópio composto, a ampliação total pode ser determinada multiplicando as ampliações das lentes objetivas e oculares. Consequentemente, uma lente ocular de 10X acoplada a uma objetiva de 40X produz uma ampliação total de 400X.

No entanto, quanto maior a ampliação, mais próxima a lente deve estar da amostra. Uma vez que uma lente de maior ampliação curva a luz mais severamente, a amostra é colocada em foco a uma distância menor da lente e isso é conhecido como distância focal.

Geralmente, uma lente com maior ampliação também fornecerá melhor resolução. Esses dois fatores trabalhando juntos são muito importantes para determinar o funcionamento de um microscópio.

Resolução

A resolução da amostra é altamente dependente das ondas de luz. A menor distância entre dois pontos que o microscópio pode definir como sendo claramente pontos separados é a resolução do microscópio.

A resolução talvez seja mais importante do que a ampliação para entender como funciona um microscópio. Se os pontos não puderem ser claramente focados, eles estão mais próximos do que a resolução do microscópio e, independentemente da ampliação, a qualidade da imagem será ruim.

A resolução é determinada pela frequência das ondas de luz que iluminam a amostra e pela qualidade da lente. Uma regra da física óptica é que quanto menor o comprimento de onda, maior a resolução.

Normalmente expressa em mícrons, a melhor resolução que um microscópio de luz pode produzir é de 0,2 mícrons ou 200 nanômetros. Descontando a fonte de luz, uma lente com resolução de 0,5 mícron não resolverá pontos tão próximos quanto uma lente de 0,3 mícron.

Contraste

O contraste é outro importante fator no funcionamento de um microscópio.

Alta ampliação e resolução não garantem que você realmente veja a imagem de uma dada amostra. Exemplo,se toda a luz passar por uma célula, nenhum detalhe será visível. Algumas frequências de luz devem ser absorvidas em diferentes graus por estruturas dentro da célula e isso permite que você veja a amostra.

Usando o condensador ou diafragma de um microscópio, o tamanho e a intensidade do feixe de luz podem ser modificados. Um feixe estreito fornece maior contraste. A coloração da amostra pode ser necessária para obter o contraste necessário para visualizar os detalhes de sua amostra.

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