Fundamentos de Óptica e Microscopía: Ondas, Luz e Compoñentes Esenciais

Principios Fundamentais de Óptica e Microscopía

Características das Ondas Electromagnéticas

As radiacións electromagnéticas propáganse a través do espazo en forma de ondas, que se caracterizan por:

• Amplitude de onda (a): Desviación da onda en relación co seu valor medio.
• Lonxitude de onda (λ): Distancia que separa dúas cristas sucesivas.
• Frecuencia de onda (f): Número de oscilacións por segundo. Canto máis grande é a frecuencia, menor é a lonxitude de onda e maior é a liberación de enerxía. Pola contra, unha menor frecuencia implica unha maior lonxitude de onda e menos liberación de enerxía.

Fenómenos Ópticos da Luz: Reflexión e Refracción

A continuación, explícanse os fenómenos de reflexión e refracción da luz.

Reflexión da Luz

A reflexión é o fenómeno polo cal a luz non pode penetrar nun medio, senón que rebota nel e dispérsase. A dirección na que sae reflictida a luz depende do tipo de superficie.

Refracción da Luz

A refracción é un cambio na dirección dun raio de luz que se produce ao pasar oblicuamente dun medio a outro que teña unha densidade diferente.

Aberracións Ópticas en Microscopios

Pregunta: Que son as aberracións de esfericidade e as cromáticas? En que tipo de microscopios se producen estes tipos de aberracións?

As aberracións de esfericidade son erros nos sistemas ópticos que producen a distorsión das imaxes, relacionados coa forma esférica da lente. As aberracións cromáticas son erros nos sistemas ópticos que producen a distorsión das imaxes relacionadas coas variacións nos índices de refracción das distintas frecuencias que conforman a luz branca visible.

Técnicas de Iluminación en Microscopía

Pregunta: Explica a diferenza entre transiluminación e epiiluminación.

Na transiluminación, a luz proxéctase perpendicular á preparación, que debe ser moi delgada e transparente. Permite obter un campo de visión cunha cantidade de luz elevada, resaltando a estrutura observada sobre un fondo moi iluminado. Polo contrario, na epiiluminación o raio de luz incide de maneira oblicua sobre a preparación, que non necesita ser tan fina nin transparente.

Conceptos Esenciais en Microscopía

Pregunta: Define aumento, poder de resolución, profundidade de foco e amplitude de campo.

• Aumento: Número de veces que se aumenta o tamaño real do obxecto.
• Poder de resolución: Capacidade para diferenciar dous puntos moi próximos entre si.
• Profundidade de foco: Posibilidade de enfocar correctamente un obxecto tendo en conta o seu grosor.
• Amplitude do campo: Parte da preparación que se ve aumentada.

Compoñentes do Sistema Mecánico do Microscopio

Os principais compoñentes do sistema mecánico dun microscopio son:

• Revólver: Dispositivo que sostén os obxectivos e permite cambialos; contribúe a colectar a luz procedente do obxecto e proxectar unha imaxe nítida, real, invertida e aumentada a través do obxectivo seleccionado.
• Platina: Soporte horizontal no que se coloca a mostra.
• Tubo: Cilindro oco de lonxitude variable que soporta a porción óptica do microscopio (oculares e obxectivos).
• Columna ou Brazo: Estrutura que sostén o tubo e a platina, garantindo a estabilidade do instrumento.
• Sistema de enfoque:
  • Parafuso macrométrico: Serve para o enfoque groso inicial, movendo a platina ou o tubo rapidamente, especialmente con obxectivos de pouco aumento.
  • Parafuso micrométrico: Permite un enfoque fino e preciso, utilizándose despois do macrométrico, especialmente cos obxectivos de maior aumento. Proporciona movemento vertical lento e preciso.
• Pé ou base: Parte inferior que garante estabilidade ao microscopio, aloxa a fonte de iluminación (en moitos modelos) e serve de soporte para a columna.

Resolución no Microscopio Óptico

Límite de Resolución

Pregunta: Que é o límite de resolución dun microscopio óptico? De que depende?

O límite de resolución defínese como a distancia mínima entre dous puntos para seren correctamente visualizados como dúas imaxes separadas.

Función do Tubo do Microscopio

Pregunta: Que función ten o tubo dun microscopio óptico?

O tubo é un cilindro oco de lonxitude variable que soporta os elementos ópticos do microscopio, como os oculares na parte superior e o revólver cos obxectivos na parte inferior, mantendo a distancia correcta entre eles.

Apertura Numérica e a súa Relación coa Resolución

Pregunta: Explica que é a apertura numérica. Como se relaciona coa resolución? Como podemos aumentar a resolución modificando a apertura numérica?

A apertura numérica (AN) é un número adimensional que caracteriza o rango de ángulos polos cales un sistema óptico, como un obxectivo de microscopio, pode captar luz. É unha medida da capacidade do obxectivo para recoller luz e resolver detalles finos da mostra.