El término "microscopio" tiene raíces griegas. Se compone de dos palabras, que en la traducción significan "pequeño" y "aspecto". La función principal del microscopio es su uso al examinar objetos muy pequeños. Al mismo tiempo, este dispositivo le permite determinar el tamaño y la forma, la estructura y otras características de los cuerpos invisibles a simple vista.
Historia de la Creación
No hay información exacta sobre quién fue el inventor del microscopio en la historia. Según algunas fuentes, fue diseñado en 1590 por padre e hijo de Janssen, un maestro en la fabricación de gafas. Otro aspirante al título de inventor del microscopio es Galileo Galilei. En 1609, este científico presentó un dispositivo con lentes cóncavas y convexas para la visualización del público en la Accademia dei Lincei.
A lo largo de los años, el sistema para ver objetos microscópicos ha evolucionado y mejorado. Un gran paso en su historia fue la invención de un dispositivo simple de dos lentes ajustables acromáticamente. Este sistema fue introducido por el holandés Christian Huygens a fines del siglo XVII. Oculares de este inventorestán en producción hoy. Su único inconveniente es la amplitud insuficiente del campo de visión. Además, en comparación con los dispositivos modernos, los oculares Huygens tienen una posición incómoda para los ojos.
El fabricante de tales instrumentos Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723) hizo una contribución especial a la historia del microscopio. Fue él quien llamó la atención de los biólogos sobre este dispositivo. Leeuwenhoek fabricó productos de tamaño pequeño equipados con una lente muy fuerte. Era un inconveniente usar tales dispositivos, pero no duplicaban los defectos de imagen que estaban presentes en los microscopios compuestos. Los inventores pudieron corregir esta deficiencia solo después de 150 años. Junto con el desarrollo de la óptica, la calidad de imagen en dispositivos compuestos ha mejorado.
La mejora de los microscopios continúa hoy. Entonces, en 2006, los científicos alemanes que trabajaban en el Instituto de Química Biofísica, Mariano Bossi y Stefan Hell, desarrollaron el último microscopio óptico. Debido a la capacidad de observar objetos con dimensiones de 10 nm e imágenes 3D tridimensionales de alta calidad, el dispositivo se denominó nanoscopio.
Clasificación de microscopios
En la actualidad, existe una gran variedad de instrumentos diseñados para examinar objetos pequeños. Su agrupación se basa en varios parámetros. Este puede ser el propósito del microscopio o el método de iluminación adoptado, la estructura utilizada para el diseño óptico, etc.
Pero, por regla general, los principales tipos de microscopiosse clasifican según la resolución de las micropartículas que se pueden ver utilizando este sistema. Según esta división, los microscopios son:
- ópticos (de luz);
-electrónicos;
-de rayos X;-sonda de exploración.
Los microscopios más utilizados son los de luz. Su amplia selección está disponible en tiendas de óptica. Con la ayuda de tales dispositivos, se resuelven las tareas principales de estudiar un objeto. Todos los demás tipos de microscopios se clasifican como especializados. Su uso se suele hacer en un laboratorio.
Cada uno de los tipos de dispositivos anteriores tiene sus subespecies, que se utilizan en un área particular. Además, hoy en día es posible comprar un microscopio escolar (o educativo), que es un sistema básico. Ofrecido a consumidores y dispositivos profesionales.
Solicitud
¿Para qué sirve un microscopio? El ojo humano, al ser un sistema óptico de tipo biológico especial, tiene un cierto nivel de resolución. En otras palabras, existe la distancia más pequeña entre los objetos observados cuando todavía se pueden distinguir. Para un ojo normal, esta resolución está dentro de los 0,176 mm. Pero las dimensiones de la mayoría de las células animales y vegetales, los microorganismos, los cristales, la microestructura de las aleaciones, los metales, etc. son mucho menores que este valor. ¿Cómo estudiar y observar tales objetos? Aquí es donde varios tipos de microscopios acuden en ayuda de las personas. Por ejemplo, los dispositivos de tipo óptico permiten distinguir estructuras en las que la distanciaentre elementos es un mínimo de 0,20 µm.
¿Cómo funciona un microscopio?
El dispositivo, que hace posible que el ojo humano examine objetos microscópicos, tiene dos elementos principales. Son la lente y el ocular. Estas partes del microscopio están fijadas en un tubo móvil ubicado sobre una base de metal. También tiene una tabla de temas.
Los tipos modernos de microscopios suelen estar equipados con un sistema de iluminación. Se trata, en particular, de un condensador que tiene un diafragma de iris. Un conjunto obligatorio de dispositivos de aumento son los tornillos micro y macro, que sirven para ajustar la nitidez. El diseño de los microscopios también prevé la presencia de un sistema que controla la posición del condensador.
En microscopios especializados y más complejos, a menudo se utilizan otros sistemas y dispositivos adicionales.
Lentes
Me gustaría comenzar la descripción del microscopio con una historia sobre una de sus partes principales, es decir, desde la lente. Son un sistema óptico complejo que aumenta el tamaño del objeto en cuestión en el plano de la imagen. El diseño de las lentes incluye un sistema completo no solo de una, sino también de dos o tres lentes pegadas.
La complejidad de un diseño óptico-mecánico de este tipo depende de la gama de tareas que debe resolver uno u otro dispositivo. Por ejemplo, el microscopio más complejo tiene hasta catorce lentes.
Incluido en la lenteson la parte frontal y los sistemas que la siguen. ¿Cuál es la base para construir una imagen de la calidad deseada, así como para determinar el estado operativo? Esta es una lente frontal o su sistema. Se requieren partes posteriores de la lente para proporcionar la ampliación, la distancia focal y la calidad de imagen requeridas. Sin embargo, la implementación de tales funciones solo es posible en combinación con una lente frontal. Vale la pena mencionar que el diseño de la siguiente parte afecta la longitud del tubo y la altura de la lente del dispositivo.
Oculares
Estas partes del microscopio son un sistema óptico diseñado para construir la imagen microscópica necesaria en la superficie de la retina de los ojos del observador. Los oculares contienen dos grupos de lentes. El más cercano al ojo del investigador se llama ojo, y el más lejano se llama campo (con su ayuda, la lente construye una imagen del objeto bajo estudio).
Sistema de iluminación
El microscopio tiene un diseño complejo de diafragmas, espejos y lentes. Con su ayuda, se garantiza una iluminación uniforme del objeto de estudio. En los primeros microscopios, esta función la realizaban fuentes de luz natural. A medida que los dispositivos ópticos mejoraron, comenzaron a usar primero espejos planos y luego cóncavos.
Con la ayuda de detalles tan simples, los rayos del sol o de la lámpara se dirigían al objeto de estudio. En los microscopios modernos, el sistema de iluminación es más perfecto. Consta de un condensador y un colector.
Tabla de materias
Preparaciones microscópicas que requieren estudio,se colocan sobre una superficie plana. Esta es la tabla de temas. Varios tipos de microscopios pueden tener esta superficie diseñada de tal manera que el objeto de estudio gire en el campo de visión del observador horizontalmente, verticalmente o en un cierto ángulo.
Principio de funcionamiento
En el primer dispositivo óptico, el sistema de lentes proporcionaba una imagen inversa de microobjetos. Esto hizo posible ver la estructura de la materia y los detalles más pequeños que iban a ser estudiados. El principio de funcionamiento de un microscopio óptico hoy en día es similar al trabajo realizado por un telescopio refractor. En este dispositivo, la luz se refracta al atravesar la pieza de vidrio.
¿Cómo aumentan los microscopios ópticos modernos? Después de que un haz de rayos de luz ingresa al dispositivo, se convierten en una corriente paralela. Solo entonces ocurre la refracción de la luz en el ocular, por lo que aumenta la imagen de los objetos microscópicos. Además, esta información entra en la forma necesaria para el observador en su analizador visual.
Subespecies de microscopios ópticos
Los instrumentos ópticos modernos se clasifican:
1. Según la clase de complejidad para microscopio de investigación, trabajo y escuela.
2. Por campo de aplicación para quirúrgico, biológico y técnico.
3. Por tipos de microscopía para dispositivos de luz reflejada y transmitida, contacto de fase, luminiscente y polarizante.4. En la dirección del flujo de luz a invertida y directa.
Microscopios electrónicos
Con el tiempo, un dispositivo diseñado para examinar objetos microscópicos se ha vuelto cada vez más perfecto. Aparecieron tales tipos de microscopios en los que se utilizaba un principio de funcionamiento completamente diferente, independiente de la refracción de la luz. En el proceso de utilizar los últimos tipos de dispositivos, estuvieron involucrados los electrones. Tales sistemas hacen posible ver partes individuales de la materia tan pequeñas que los rayos de luz simplemente fluyen alrededor de ellas.
¿Para qué sirve un microscopio de tipo electrónico? Se utiliza para estudiar la estructura de las células a nivel molecular y subcelular. Además, se utilizan dispositivos similares para estudiar virus.
Diseño de microscopios electrónicos
¿Qué subyace en el funcionamiento de los últimos instrumentos para observar objetos microscópicos? ¿En qué se diferencia un microscopio electrónico de un microscopio óptico? ¿Hay alguna similitud entre ellos?
El principio de funcionamiento de un microscopio electrónico se basa en las propiedades que poseen los campos eléctricos y magnéticos. Su simetría rotacional puede tener un efecto de enfoque en los haces de electrones. Con base en esto, podemos responder a la pregunta: "¿En qué se diferencia un microscopio electrónico de un microscopio óptico?" En él, a diferencia de un dispositivo óptico, no hay lentes. Su papel lo desempeñan los campos magnéticos y eléctricos debidamente calculados. Se crean por vueltas de bobinas a través de las cuales pasa la corriente. En este caso, dichos campos actúan como una lente convergente. Cuando la corriente aumenta o disminuye, la distancia focal cambia.distancia del instrumento.
En cuanto al diagrama del circuito, el microscopio electrónico lo tiene similar al diagrama del circuito de un dispositivo de luz. La única diferencia es que los elementos ópticos se reemplazan por elementos eléctricos similares a ellos.
La ampliación de un objeto en microscopios electrónicos ocurre debido al proceso de refracción de un haz de luz que pasa a través del objeto bajo estudio. En diferentes ángulos, los rayos entran en el plano de la lente del objetivo, donde tiene lugar el primer aumento de la muestra. Entonces los electrones pasan a la lente intermedia. En él hay un cambio suave en el aumento del tamaño del objeto. La imagen final del material estudiado la da la lente de proyección. Desde allí, la imagen cae sobre la pantalla fluorescente.
Tipos de microscopios electrónicos
Los tipos modernos de lupas incluyen:
1. TEM, o microscopio electrónico de transmisión. En esta configuración, se forma una imagen de un objeto muy delgado, de hasta 0,1 µm de espesor, mediante la interacción de un haz de electrones con la sustancia en estudio y su subsiguiente ampliación mediante lentes magnéticas en el objetivo.
2. SEM o microscopio electrónico de barrido. Tal dispositivo permite obtener una imagen de la superficie de un objeto con una alta resolución del orden de varios nanómetros. Cuando se utilizan métodos adicionales, dicho microscopio proporciona información que ayuda a determinar la composición química de las capas cercanas a la superficie.3. Microscopio electrónico de barrido de efecto túnel, o STM. Con este dispositivo, el relieve de superficies conductoras con un alto espaciopermiso. En el proceso de trabajo con STM, se lleva una aguja de metal afilada al objeto de estudio. Al mismo tiempo, se mantiene una distancia de solo unos pocos angstroms. A continuación, se aplica un pequeño potencial a la aguja, por lo que surge una corriente de túnel. En este caso, el observador recibe una imagen tridimensional del objeto en estudio.
Microscopios Leuwenhoek
En 2002, apareció en Estados Unidos una nueva empresa productora de instrumentos ópticos. Su gama de productos incluye microscopios, telescopios y binoculares. Todos estos dispositivos se distinguen por su alta calidad de imagen.
La oficina central y el departamento de desarrollo de la empresa se encuentran en Estados Unidos, en la ciudad de Fremond (California). Pero en cuanto a las instalaciones de producción, están ubicadas en China. Gracias a todo esto, la empresa ofrece al mercado productos avanzados y de alta calidad a un precio asequible.
¿Necesitas un microscopio? Levenhuk sugerirá la opción requerida. La gama de equipos ópticos de la empresa incluye dispositivos digitales y biológicos para magnificar el objeto en estudio. Además, se ofrecen al comprador modelos de diseñador, ejecutados en una variedad de colores.
El microscopio Levenhuk tiene una amplia funcionalidad. Por ejemplo, un dispositivo de entrenamiento de nivel de entrada se puede conectar a una computadora y también es capaz de capturar videos de investigaciones en curso. El modelo Levenhuk D2L está equipado con esta función.
La empresa ofrece microscopios biológicos de varios niveles. Estos son modelos más simples, y novedades,apto para profesionales.
