Nozioni di base sul microscopio ottico

Il microscopio è uno strumento ottico complesso, costituito da parti o lenti meccaniche e ottiche, il cui obiettivo principale è essere in grado di visualizzare microrganismi e strutture non visibili ad occhio nudo. Anton Van Leeuwenhoeck (1632-1723) è il padre della microscopia moderna, ha sviluppato il microscopio ottico che conosciamo oggi ed è stato il primo scienziato ad osservare batteri, protozoi, spermatozoi e tessuti cellulari.

In un microscopio ottico distinguiamo diverse parti, che possono essere classificate in base a parti o sistema ottico e parti o sistema meccanico.

Il sistema ottico:

Ha il compito di formare e aumentare l'immagine che vogliamo osservare. Il sistema di lenti e tubi cattura e dirige il raggio luminoso verso l'occhio umano.

Occhio umano: il raggio di luce in uscita dal microscopio è focalizzato sulla lente e sulla retina dell'occhio.

Oculare: obiettivo che cattura e ingrandisce l'immagine formata sugli obiettivi. È la parte del microscopio più vicina all'occhio umano. Esistono microscopi monoculari, binoculari e trinoculari.

Obiettivo / i: obiettivo posizionato sul revolver, cattura l'immagine sulla diapositiva e ingrandisce l'immagine in base all'ingrandimento di ciascun obiettivo (10.40, 60, 100x) e quindi la trasmette all'oculare.

Condensatore: lente che condensa i raggi luminosi e li proietta sulla preparazione.

Diaframma: regola la quantità (intensità) di luce che entra nel condensatore.

Messa a fuoco: dirige i raggi luminosi verso il condensatore.

Il sistema meccanico:

È quello che dà supporto, movimento e attenzione al campione che vogliamo osservare.

Tube: è la camera oscura che trasporta l'oculare e gli obiettivi. Può essere attaccato al braccio per consentire la messa a fuoco

Revolver: è il pezzo che porta i diversi obiettivi. Ha un movimento rotatorio per essere in grado di scegliere quale obiettivo e ingrandimento vogliamo per l'osservazione.

Vite macro metrica: sposta il palcoscenico verso l'alto e verso il basso per ingrandire o ridurre il campione dal target per focalizzare la preparazione.

Vite micrometrica : è il sistema di messa a fuoco fine del microscopio, serve per focalizzare con precisione la preparazione.

Fase: è la piattaforma orizzontale in cui posizioniamo la preparazione. Di solito ha morsetti per contenere il campione, che può essere fisso o mobile negli assi X e Y (stadio meccanico).

Braccio: è la struttura che tiene il tubo, il palco e le viti di messa a fuoco.

Piede: è la parte inferiore del microscopio, che funge da superficie di supporto. Ci dà stabilità.

Immagine delle parti di un microscopio ottico (clicca per vedere)

L'ingrandimento totale o massimo di un microscopio sarà ottenuto moltiplicando l'ingrandimento dell'obiettivo per l'ingrandimento dell'oculare, ad esempio:

40X Obiettivo x 10X Oculare = 400X

L'aumento degli obiettivi è variabile e possiamo trovare obiettivi di:

4X, 10X, 20X, 40X, 60X e 100X

L'ingrandimento dell'oculare è sempre più limitato e i più comuni sono gli oculari WF tra 10 e 15X.

Per osservare un campione standard o un taglio fine ne varrà la pena con obiettivi compresi tra 4 e 40X. Con questi aumenti saremo in grado di vedere sezioni tagliate di foglie, steli, tessuti e strutture cellulari come protozoi, amebe, batteri, polline, ecc.

Gli obiettivi da 60 a 100X sono obiettivi di ingrandimento elevato per l'osservazione cellulare in modo più dettagliato, in questi casi la distanza di lavoro è notevolmente ridotta ed è necessario utilizzare olio ad immersione per aumentare il potere di risoluzione e non danneggiare l'ottica dell'obiettivo. Useremo questi aumenti se vogliamo osservare le cellule in dettaglio al loro interno (struttura cellulare).

Un'altra caratteristica ottica da prendere in considerazione sarà il potere di risoluzione o la capacità di distinguere due punti o oggetti molto vicini. In microscopia esiste una capacità di risoluzione minima di 0,2 micrometri.

Infine, il potere di correzione delle aberrazioni ottiche che compaiono nell'osservazione è elementare. Esistono diversi tipi di lenti a seconda del trattamento ottico:

Acromatico: con correzione nel campo verde e giallo.

Platocromatico: acromatico con una buona correzione della curvatura del campo visivo, i bordi appaiono focalizzati.

Apocromatici: correggi tutti gli errori di colore

Piani apocromatici: errori corretti di colore e curvatura

Parti e caratteristiche di un target (fare clic per visualizzare)

Esempio di sezione o taglio di un gambo di mais (fare clic per visualizzare)

Esistono molte varietà di microscopi a seconda del loro utilizzo. Oltre al semplice microscopio ottico, la tecnologia durante i secoli XX e XXI ha sviluppato un numero infinito di applicazioni per osservare diversi tipi di materiali, cellule e tessuti. La microscopia ha e ha svolto un ruolo fondamentale nel progresso della biomedicina e in questo campo in particolare sono stati sviluppati i maggiori progressi nelle tecniche come la fluorescenza e il contrasto di fase.

Infine, lo sviluppo dei microscopi elettronici a partire dal 1937 e ora i microscopi digitali hanno completato e sofisticato il mondo dell'osservazione cellulare.

Attualmente troviamo tutti questi tipi di microscopi:

• Microscopio ottico
  
• Microscopio semplice
  
• Microscopio invertito
• Microscopio a luce ultravioletta
  
• Microscopio a fluorescenza
  
• Microscopio petrografico
  
• Microscopio a campo oscuro
  
• Microscopio a contrasto di fase
  
• Microscopio ottico polarizzato
  
• Microscopio confocale
  
• Microscopio elettronico
  
• Microscopio elettronico a trasmissione
  
• Microscopio elettronico a scansione
  
• Microscopio a ioni di campo
  
• Microscopio con sonda a scansione
  
• Microscopio ad effetto tunnel
  
• Microscopio a forza atomica
  
• Microscopio virtuale
  

Un ultimo tipo di microscopio da evidenziare e di uso speciale sono gli stereomicroscopi o gli occhialini binoculari. Questo strumento, con un ingrandimento inferiore rispetto a un microscopio biologico (10-40X), può essere binoculare o trinoculare (adattare una telecamera) e il suo uso è focalizzato sull'osservazione di elementi viventi o morti più grandi. Con esso vengono osservati e identificati insetti, funghi, piante, muschi, licheni, ecc., Nonché utilizzati per analizzare materiali industriali, edili o elettronici.