Historia del microscopio
No se sabe a ciencia cierta cuando descubrió el hombre, por primera vez, que un objeto observado a través de un cristal de forma lenticular apareciera agrandado. La historia del microscopio se inicio en el siglo XVI, con Benedetto Rucellai, quien escribe en uno de sus pequeños poemas las observaciones realizadas sobre abejas seccionadas con la ayuda de un espejo cóncavo.
El microscopio se invento, hacia 1610, por los italianos, o por Jansen, en opinión de los holandeses. La palabra microGalileo, según scopio fue utilizada por primera vez por los componentes de la "Accademia dei Lincei" una sociedad científica a la que pertenecía Galileo y que publicaron un trabajo sobre la observación microscópica del aspecto de una abeja.
Sin embargo las primeras publicaciones importantes en el campo de la microscopia aparecen en 1660 y 1665 cuando Malpighi prueba la teoría de Harvey sobre la circulación sanguínea al observar al microscopio los capilares sanguíneos y Hooke publica su obra Micrographia.
A mediados del siglo XVII un comerciante holandés, Leenwenhoek, utilizando microscopios simples de fabricación propia describió por primera vez protozoos, bacterias, espermatozoides y glóbulos rojos.
La primera persona que vio los microorganismos con algún detalle fue el constructor de microscopiosAntoni van Leeuwenhoek (1632-1723); este holandés usó microscopios simples construidos por él mismo (se dedicaba a pulir lentes para fabricar sus microscopios que, como mucho, alcanzarían unos 300 aumentos). En 1677 escribe una carta a la Philosophical Transactions of the Royal Society of London en la que comunicaba sus recientes observaciones con los microscopios de su fabricación.
Sistemas del microscopio.
El sistema mecánico está constituido por una palanca que sirve para sostener, elevar y detener los instrumentos a observar.
El sistema de iluminación comprende un conjunto de instrumentos, dispuestas de tal manera que producen las ranuras de luz.
El sistema óptico comprende las partes del microscopio que permiten un aumento de los objetos que se pretenden observar mediante filtros llamados "de antigel subsecuente".
Parte mecánica del microscopio
La parte mecánica del microscopio comprende el pie, el tubo, el revólver, el asa, la platina, el carro y el tornillo micrométrico. Estos elementos sostienen la parte óptica y de iluminación; además, permiten los desplazamientos necesarios para el enfoque del objeto.
El pie y soporte: Constituye la base sobre la que se apoya el microscopio y tiene por lo general forma de Y o bien es rectangular.
La columna o brazo: llamada también asa, es una pieza en forma de C, unida a la base por su parte inferior mediante una bisagra, permitiendo la inclinación del tubo para mejorar la captación de luz cuando se utilizan los espejos. Sostiene el tubo en su porción superior y por el extremo inferior se adapta al pie.
El tubo: tiene forma cilíndrica. El tubo se encuentra en una carretera superior de la columna mediante un sistema de cremalleras, las cuales permiten que el tubo se mueva mediante los tornillos.
El tornillo macrométrico: girando este tornillo, asciende o desciende el tubo del microscopio, deslizándose en sentido vertical gracias a un mecanismo de cremallera. Estos movimientos largos permiten el enfoque rápido de la preparación.
El tornillo micrométrico: mediante el ajuste fino con movimiento casi imperceptible que produce al deslizar el tubo o la platina, se logra el enfoque exacto y nítido de la preparación. Lleva acoplado un tambor graduado en divisiones de 0,001 mm., que se utiliza para precisar sus movimientos y puede medir el espesor de los objetos.
La platina: es una pieza metálica plana en la que se coloca la preparación u objeto que se va a observar. Presenta un orificio, en el eje óptico del tubo, que permite el paso de los rayos luminosos a la preparación. La platina puede ser fija, en cuyo caso permanece inmóvil; en otros casos puede ser giratoria; es decir, mediante tornillos laterales puede centrarse o producir movimientos circulares.
Las pinzas: son dos piezas metálicas que sirven para sujetar la preparación. Se encuentran en la platina.
El revólver: es una pieza giratoria provista de orificios en los que se enroscan los objetivos. Al girar el revólver, los objetivos pasan por el eje del tubo y se colocan en posición de trabajo, lo que se nota por el ruido de un piñón que lo fija.
Sistema óptico
El sistema óptico es el encargado de reproducir y aumentar las imágenes mediante el conjunto de lentes que lo componen. Está formado por el ocular y los objetivos. El objetivo proyecta una imagen de la muestra que el ocular luego amplía.
El ocular: se encuentra situado en la parte superior del tubo. Su nombre se debe a la cercanía de la pieza con el ojo del observador. Tiene como función aumentar la imagen formada por el objetivo. Los oculares son intercambiables y sus poderes de aumento van desde 5X hasta 20X. Existen oculares especiales de potencias mayores a 20X y otros que poseen una escala micrométrica; estos últimos tienen la finalidad de medir el tamaño del objeto observado.
Los objetivos: se disponen en una pieza giratoria denominada revólver y producen el aumento de las imágenes de los objetos y organismos, y, por tanto, se hallan cerca de la preparación que se examina. Los objetivos utilizados corrientemente son de dos tipos: objetivos secos y objetivos de inmersión.
Los objetivos secos se utilizan sin necesidad de colocar sustancia alguna entre ellos y la preparación. En la cara externa llevan una serie de índices que indican el aumento que producen, la abertura numérica y otros datos. Así, por ejemplo, si un objetivo tiene estos datos: plan 40/0,65 y 160/0,17, significa que el objetivo es planacromático, su aumento 40 y su apertura numérica 0,65, calculada para una longitud de tubo de 160 mm. El número de objetivos varía con el tipo de microscopio y el uso a que se destina. Los aumentos de los objetivos secos más frecuentemente utilizados son: 4X, 10X, 20X, 40X y 60X.
El objetivo de inmersión está compuesto por un complicado sistema de lentes. Para observar a través de este objetivo es necesario colocar una gota de aceite de cedro entre el objetivo y la preparación, de manera que la lente frontal entre en contacto con el aceite de cedro. Generalmente, estos objetivos son de 100X y se distingue por uno o dos círculos o anillos de color negro que rodea su extremo inferior.
Sistema de Iluminación
Este sistema tiene como finalidad dirigir la luz natural o artificial de tal manera que ilumine la preparación u objeto que se va a observar en el microscopio de la manera adecuada. Comprende los siguientes elementos:
Fuente de iluminación: se trata clásicamente de una lámpara incandescente de tungsteno sobrevoltada; en versiones más modernas con leds. Por delante de ella se sitúa un condensador (una lente convergente) e, idealmente, un diafragma de campo, que permite controlar el diámetro de la parte de la preparación que queda iluminada, para evitar que exceda el campo de observación produciendo luces parásitas.
El espejo: necesario si la fuente de iluminación no está construida dentro del microscopio y ya alineada con el sistema óptico, como suele ocurrir en los microscopios modernos. Suele tener dos caras: una cóncava y otra plana. Goza de movimientos en todas las direcciones. La cara cóncava se emplea de preferencia con iluminación artificial, y la plana, para natural (luz solar). Los modelos más modernos no poseen espejos sino una lámpara que cumple la misma función que el espejo.
Condensador: está formado por un sistema de lentes, cuya finalidad es concentrar los rayos luminosos sobre el plano de la preparación, formando un cono de luz con el mismo ángulo que el del campo del objetivo. El condensador se sitúa debajo de la platina y su lente superior es generalmente planoconvexa, quedando la cara superior plana en contacto con la preparación cuando se usan objetivos de gran abertura (los de mayor ampliación); existen condensadores de inmersión, que piden que se llene con aceite el espacio entre esa lente superior y la preparación. La abertura numérica máxima del condensador debe ser al menos igual que la del objetivo empleado, o no se logrará aprovechar todo su poder separador. El condensador puede deslizarse verticalmente sobre un sistema de cremallera mediante un tornillo, bajándose para su uso con objetivos de poca potencia.
Diafragma: el condensador está provisto de un diafragma-iris, que regula su abertura para ajustarla a la del objetivo. Puede emplearse, de manera irregular, para aumentar el contraste, lo que se hace cerrándolo más de lo que conviene si se quiere aprovechar la resolución del sistema óptico.
Tipos de microscopios.
Un microscopio óptico, también llamado "microscopio liviano", es un tipo de microscopio compuesto que utiliza una combinación de lentes agrandando las imágenes de pequeños objetos. Los microscopios ópticos son antiguos y simples de utilizar y fabricar.
Un microscopio compuesto es un aparato óptico hecho para agrandar objetos, consiste en un número de lentes formando la imagen por lentes o una combinación de lentes posicionados cerca del objeto, proyectándolo hacia los lentes oculares u el ocular. El microscopio compuesto es el tipo de microscopio más utilizado.
Un microscopio digital tiene una cámara CCD adjunta y está conectada a un LCD, o a una pantalla de computadora. Un microscopio digital usualmente no tiene ocular para ver los objetos directamente. El tipo trilocular de los microscopios digitales tienen la posibilidad de montar una cámara, que será un microscopio USB.
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Un microscopio electrónico es uno de los más avanzados e importantes tipos de microscopios con la capacidad más alta de magnificación. En los microscopios de electrones los electrones son utilizados para iluminar las partículas más pequeñas. El microscopio de electrón es una herramienta mucho más poderosa en comparación a los comúnmente utilizados microscopios livianos. Funciona mediante el uso de ondas electrónicas. El "bombardeo" de electrones permite obtener imágenes ampliadas de la muestra, las que se proyectan sobre una pantalla como la del televisor. El microscopio electrónico puede aumentar la imagen de un objeto entre 50.000 y 400.000 veces.
Un microscopio estéreo, también llamado "microscopio de disección", utilice dos objetivos y dos oculares que permiten ver un espécimen bajo ángulos por los ojos humanos formando una visión óptica de tercera dimensión.
A microscopio fluorescente o "microscopio epi-fluorescente" es un tipo especial de microscopio liviano, que en vez de tener un reflejo liviano y una absorción utiliza fluorescencia y fosforescencia para ver las pruebas y sus propiedades
Microscopio de efecto túnel: Este microscopio utiliza una especie de aguja cuya punta es tan fina que ocupa un sólo átomo. Esta punta se sitúa sobre el material y se acerca hasta una distancia determinada. Luego se produce una débil corriente eléctrica. Al recorrer la superficie de la muestra, la aguja reproduce enen sus limitaciones; deben, por ejemplo, conducir la electricidady ser elementos que no se oxiden: como el oro, el platino o el grafito, entre otros.
Microscopio de fuerza atómica: Es similar al del efecto túnel. Usa una aguja muy fina situada al final de un soporte flexible para entrar en contacto con la muestra y detectar los efectos de las fuerzas atómicas. El resultado que se obtiene es parecido al del efecto túnel pero sirve para materiales no conductores de la electricidad.
Partes de un microscopio.
1 Ocular: lente situada cerca del ojo del observador. Capta y amplía la imagen formada en los objetivos.
2 Objetivo: lente situada cerca del revólver. Amplía la imagen, es un elemento vital que permite ver a través de los oculares
3 Condensador: lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación.
4 Diafragma: regula la cantidad de luz que llega al condensador.
5 Foco: dirige los rayos luminosos hacia el condensador.
6 Tubo: es una cámara oscura unida al brazo mediante una cremallera.
7 Revólver: Es un sistema que agarra los objetivos, y que rota para utilizar un objetivo u otro
8 Tornillos macro y micrométrico: Son tornillos de enfoque, mueven la platina hacia arriba y hacia abajo. El macrométrico lo hace de forma rápida y el micrométrico de forma lenta. Llevan incorporado un mando de bloqueo que fija la platina a una determinada altura.
9 Platina: Es una plataforma horizontal con un orificio central, sobre el que se coloca la preparación, que permite el paso de los rayos procedentes de la fuente de iluminación situada por debajo. Dos pinzas sirven para retener el portaobjetos sobre la platina y un sistema de cremallera guiado por dos tornillos de desplazamiento permite mover la preparación de delante hacia atrás o de izquierda a derecha y viceversa.
10 Base: Es la parte inferior del microscopio que permite el sostén del mismo.
¿Cómo se utiliza el
microscopio?
El objeto que
queremos observar se coloca en un vidrio transparente que llamamos portaobjetos, y lo cubrimos
con otro vidrio más fino que llamamos cubreobjetos.
Una vez conocido el funcionamiento de
les partes del microscopio debes saber que el aumento que nos ofrece un
microscopio se obtiene con la combinación del objetivo y del ocular. Por ejemplo, si tenemos un ocular de 15x i un
objetivo de 40, el aumento obtenido es de:
40 x 15 = 600 aumentos.
El enfoque del
objeto se realiza con el tornillo macrométrico, y después se afina con el
tornillo micrométrico, hasta conseguir una visión perfecta. Una vez enfocado el
objeto, se pasa al objetivo inmediatamente superior, hasta obtener el aumento
deseado. Cada vez que cambies de objetivo cuida de no tocar la preparación, el
vidrio se puede romper.
La luminosidad para observar la muestra
la puedes regular moviendo el diafragma hasta conseguir la más adecuada para
cada caso.
Como unidad de medida , en microscopia
se utiliza la micra (µ).
Su equivalencia es:
1µ = 1/1000
mm ; por tanto, 1 mm = 1000 µ
¿Cómo se prepara una observación microscópica?
Para observar
perfectamente un objeto es necesario someterla a un proceso de preparación que
destaque aquellas partes que nos interesen. También, que
conserve la muestra para observaciones posteriores. Dos fases de este proceso
son: la fijación y
la tinción.
Con la fijación se consigue que
la muestra que queremos observar no se mueva. Se suele utilizar diferentes
líquidos: alcohol etílico 70%, ácido acético...; también se utilizan altas
temperaturas que ayudan a deshidratar la muestra. El objeto, una vez fijado,
debe lavarse en un medio apropiado como alcohol o agua.
La tinción consiste en colorar la
muestra que queremos observar para, así, destacar aquellas partes que nos
interesen observar. La gama de colorantes es muy variada, y cada uno resalta
una parte diferente del objeto. Los colorantes siguientes suelen utilizarse
para resaltar las partes de la célula:
- La estructura celular: azul de
metileno, orceína acética.
- El citoplasma celular: eosina, fucsina
ácida, verde luz.
- El núcleo celular: fucsina básica,
verde metilo.
- Ocular: donde acercas los ojos para ver
- Platina: es esa especie de pequeño plato, donde se
coloca el portaobjeto, donde está lo que quieres observar
- Foco: Este control sirve para enfocar el
objetivo, para tener mejor nitidez y observar los detalles
- Condensador: Es el lente que esta debajo de tu
objetivo, sirve para concentrar la luz sobre el mismo
- Lentes: Están justo encima del objetivo. Según el modelo de microscopio puede tener un revolver, con distintos valores de aumentos para seleccionar.
El
primer paso para usar el microscopio es colocarlo en una mesa robusta y
que no se mueva, debe estar bien fija al piso, trata de encontrar una mesa
grande y que te permita ver por el ocular sin necesidad de apoyarte ni
estirarte.
Ahora
hay que buscar algo para observar, prueba con un poco de azúcar o un pequeño
trozo de hierba. Colocamos la muestra en un portaobjetos (rectángulo de vidrio)
y lo cubrimos con un cubreobjetos (trozo de vidrio de 1 mm. de espesor). Y
ubicamos el portaobjetos en la platina.
Para
comenzar siempre seleccionamos el lente de menor aumento, esto te permitirá
encontrar con más facilidad el área más interesante para observar. Una vez que
ya hemos centrado nuestro objetivo, podemos ir cambiando los lentes por los de
mayor aumento. Si enfocamos correctamente y tenemos buena luz, podremos
realizar observaciones muy interesantes.
Advertencia:
Nunca
bajes el lente del microscopio hasta tocar el objetivo ni mientras
estés mirando. Sin darte cuenta podrías golpear el portaobjeto y romperlo.
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