Cual Es El Objetivo Del Microscopio?

El microscopio es un instrumento que permite observar objetos no perceptibles al ojo humano. Esto se logra mediante un sistema óptico compuesto por lentes que forman y amplifican la imagen del objeto que se está observando. Algunos microscopios incluso se pueden usar para observar un objeto a nivel celular, lo que permite a los científicos ver la forma de una célula, su núcleo, las mitocondrias y otros orgánulos.

Componentes ópticos y mecánicos del microscopio

El microscopio óptico consta de dos partes principales. Una parte mecánica que tiene la finalidad de sostener la preparación a examinar y soportar todo el sistema óptico. Y una parte óptica que considera los dos sistemas de lentes convergentes centrados sobre un eje óptico común, denominado ocular y objetivo. También esta parte integra un sistema de iluminación que facilita la observación microscópica.

Ocular

Lente situada cerca del ojo del observador. Capta y amplía la imagen formada en los objetivos.

Objetivo

Lente situada en el revólver. Amplía la imagen; es un elemento vital que permite ver a través de los oculares.

Revólver

Contiene los sistemas de lentes objetivos. Permite, al girar, cambiar los objetivos.

Platina

Lugar donde se deposita la preparación que se quiere observar. Tiene en su centro una abertura circular por la que pasará la luz del sistema de iluminación.

Diafragma

Regula la cantidad de luz que llega al condensador.

Tornillo macrométrico

Tornillo de enfoque que mueve la platina o el tubo hacia arriba y hacia abajo. Permite desplazamientos amplios para un enfoque inicial.

Tornillo micrométrico

Tornillo de enfoque que mueve la platina o el tubo hacia arriba o hacia abajo. Permite desplazamientos muy cortos, para el enfoque más preciso.

Tubo

Tiene una forma cilíndrica y en su extremidad superior se colocan los oculares. Puede tratarse de un tubo monocular (con un ocular), binocular (con dos) o trinocular (con dos oculares y un dispositivo para adaptar la cámara).

Pie

Es la parte inferior del microscopio que permite que se mantenga de pie.

El objetivo como componente central del microscopio

Los objetivos microscópicos son quizás los componentes más importantes de un microscopio óptico, ya que son responsables de la formación de imágenes primarias y desempeñan un papel primordial a la hora de determinar la calidad de las imágenes que puede producir el microscopio. Los objetivos también son prácticos a la hora de determinar la magnificación de una muestra concreta y la resolución con la que puede observarse un detalle diminuto a partir de una muestra bajo el microscopio.

El objetivo es el componente más complejo de un microscopio óptico en cuanto a diseñar y montar; y es el primer componente que entra en contacto con la luz cuando ésta se desplaza desde la muestra hasta el plano de imagen. La nomenclatura de los objetivos deriva del hecho de que son, por proximidad, el componente más cercano al objeto (muestra) que se va a procesar en imagen.

La lente del objetivo realiza varias funciones relacionadas:

• Recolección de luz: el objetivo captura la luz transmitida, reflejada o emitida por la muestra.
• Proporcionar aumento primario: el objetivo amplía la información de la muestra antes de que llegue al ocular o la cámara.
• Resolución de detalles finos: la apertura numérica del objetivo es un factor importante para determinar los detalles más pequeños de la muestra que el microscopio puede distinguir.
• Control del campo de visión: un aumento más bajo normalmente muestra un área de muestra más grande, mientras que un aumento más alto muestra un área más pequeña.
• Establecimiento de la distancia de trabajo: el diseño del objetivo determina la distancia entre su elemento frontal y la muestra cuando la imagen está enfocada.
• Corrección de aberraciones ópticas: los diseños de objetivos proporcionan diferentes niveles de corrección para la aberración cromática, la aberración esférica y la curvatura de campo.

Objetivos según potencia de aumento

Un microscopio óptico compuesto normal tiene tres o cuatro objetivos con ampliación de 4x, 10x, 40x y 100x aumentos (inmersión en aceite). Una configuración de enseñanza común de tres objetivos incluye lentes de objetivo de 4x, 10x y 40x. Con un ocular de 10x, estos objetivos proporcionan un aumento visual de 40x, 100x y 400x.

1. Objetivo de escaneo 4x: ofrece el aumento más pequeño, para que pueda observar un área grande de la muestra. Esto le permite encontrar fácilmente el área deseada para una mejor observación microscópica. Banda de color común: roja.
2. Objetivo de baja potencia 10x: utilizado para observación general y examen inicial. Con un ocular de 10x proporciona un aumento visual total de 100x. Banda de color común: amarilla.
3. Objetivo de alta potencia 40x: para observar estructuras más pequeñas y detalles más finos. Con un ocular de 10x proporciona un aumento visual total de 400x. Banda de color común: azul claro.
4. Objetivo de inmersión en aceite 100x: presente en muchos microscopios de laboratorio. Produce un aumento visual total de 1000x con un ocular de 10x. La técnica de inmersión en aceite es necesaria. Banda de color común: blanca.

Para calcular la ampliación de un microscopio, basta con multiplicar la ampliación del ocular del microscopio por la ampliación del objetivo. La ampliación total de un microscopio compuesto normal con un ocular 10x y objetivos 4x, 10x, 40x, 100x será 40x, 100x, 400x y 1000x en función de los objetivos utilizados.

Apertura numérica y resolución

Una de las características más importantes de los objetivos es la resolución, que se define como la distancia de separación mínima entre dos objetos puntuales que están claramente resueltos. La resolución es directamente proporcional a la longitud de onda de la iluminación. El ojo humano responde a la región de longitud de onda entre 400 y 700 nanómetros, que representa el espectro de luz visible que se utiliza para la mayoría de las observaciones microscópicas.

Otro factor importante en un objetivo es la apertura numérica (NA), que es un indicador importante de la resolución para cualquier objetivo en particular. Los valores van desde 0,025 para objetivos de muy bajo aumento (1x a 4x) hasta 1,6 para objetivos de alto rendimiento que emplean aceites de inmersión especializados. A medida que aumentan los valores de apertura numérica para una serie de objetivos del mismo aumento, se produce una mayor capacidad de captación de luz y un aumento de la resolución. El brillo de una imagen producida por el objetivo está determinado por el cuadrado de su apertura numérica. Los objetivos de alta apertura numérica recogen más luz y producen una imagen más brillante y corregida, lo que produce una alta resolución.

Un mayor aumento no proporciona automáticamente una mejor resolución. También son importantes la apertura numérica, la longitud de onda de la iluminación, la corrección óptica y la compatibilidad del sistema.

Tipos de objetivos según corrección óptica

La principal diferencia entre los objetivos del microscopio está en el diseño, la calidad de la imagen y los métodos de observación.

• Objetivos acromáticos: presentan pocas aberraciones esféricas y cromáticas. Este tipo de objetivo tiene un campo plano de enfoque en el centro del 65% del campo de visión. La imagen ofrecida puede tener un matiz rojo azulado.
• Objetivos planares acromáticos (planacromáticos): corrigen las aberraciones de color. Vuelven el campo de visión plano para ofrecer una imagen muy nítida de todo el conjunto. Estos objetivos son excelentes para macrofotografía.
• Objetivos semiapocromáticos (de fluorita): ofrecen una calidad de imagen media en comparación con los objetivos acromáticos y acromáticos planares. Los elementos ópticos de estos objetivos contienen fluorita, lo que permite usarlos en microscopía de fluorescencia. Poseen un mejor potencial de resolución que los acromáticos, además de un nivel superior de contraste.
• Objetivos apocromáticos: son las lentes microscópicas con el más alto nivel de corrección actualmente disponibles. En comparación con los objetivos acromáticos, ofrecen una imagen más nítida en colores más claros mediante una región espectral ampliada. Son la mejor opción para la fotomicrografía en color con luz blanca.

Objetivos secos y de inmersión

Los objetivos están destinados a obtener imágenes de especímenes a través del aire o de un medio de índice de refracción más alto entre la lente frontal y el espécimen, por ejemplo, el aceite de inmersión. La apertura numérica teórica máxima que puede obtenerse con aire es 1,0; sin embargo, en la práctica es casi imposible tener un objetivo seco con una apertura numérica superior a 0,95.

Se alcanza una ganancia en resolución por factor de 1,5 cuando el aceite de inmersión es sustituido por aire como medio de procesamiento de imágenes. Los aceites de inmersión comunes tienen un índice de refracción de 1,51 y una dispersión similar a la de los cubreobjetos de vidrio. El objetivo 100x (aceite) con diafragma de iris es ideal para los análisis de sangre. Este objetivo no puede utilizarse eficazmente en el aire debido a su elevada NA de 1,25; se recomienda utilizar aceite de inmersión al microscopiar con un objetivo de 100x.

Es recomendable emplear solo el aceite previsto por el fabricante del objetivo y no mezclar aceites de inmersión de diferentes fabricantes para evitar artefactos no deseados como la cristalización o la separación de fase. Los objetivos de aceite, agua, glicerol y secos requieren diferentes medios de imagen; se debe utilizar únicamente el medio de inmersión especificado por el fabricante del objetivo.

Uso del microscopio

1. Encender la luz del microscopio y comprobar que la luz esté prendida a través del ocular.
2. Colocar la preparación sobre la platina y mover el revólver para poner sobre ella el objetivo de menor aumento.
3. Girar el tornillo macrométrico hasta que el objetivo esté lo más cerca posible de la preparación.
4. Mirando por el ocular, girar el tornillo para ir separando el objetivo de la preparación hasta ver una imagen lo más enfocada posible.
5. Mover el tornillo micrométrico para conseguir una imagen más enfocada.
6. Se puede observar la muestra con más aumentos, cambiando el objetivo mediante el revólver y ajustando el enfoque con el tornillo micrométrico.

Es mucho más fácil enfocar la visión con un objetivo de poca potencia que con uno más potente. El objetivo 4x ofrece el aumento más pequeño, lo que permite encontrar fácilmente el área deseada; cuando se haya encontrado el área, se coloca en el centro del campo de visión y se cambia a un objetivo de ampliación más alto.

Precauciones en el manejo del microscopio

• Al finalizar el trabajo, hay que dejar puesto el objetivo de menor aumento en posición de observación y asegurarse de que la parte mecánica de la platina no sobresale del borde de la misma.
• Cuando no se está utilizando el microscopio, hay que mantenerlo cubierto con su funda para evitar que se ensucien y dañen las lentes.
• Nunca hay que tocar las lentes con las manos. Si se ensucian, limpiarlas muy suavemente con un papel de filtro o con un papel de óptica.
• Después de utilizar el objetivo de inmersión, hay que limpiar el aceite que queda en el objetivo con pañuelos especiales para óptica o con papel de filtro. Si el aceite ha llegado a secarse y pegarse en el objetivo, hay que limpiarlo con una mezcla de alcohol-acetona (7:3) o xilol.
• No forzar nunca los tornillos giratorios del microscopio (macrométrico, micrométrico, platina, revólver y condensador).
• El cambio de objetivo se hace girando el revólver y dirigiendo siempre la mirada a la preparación para prevenir el roce de la lente con la muestra. No cambiar nunca de objetivo agarrándolo por el tubo del mismo ni hacerlo mientras se está observando a través del ocular.
• Es conveniente limpiar y revisar siempre los microscopios al finalizar la sesión práctica y, al acabar el curso, encargar a un técnico un ajuste y revisión general de los mismos.

El objetivo final del microscopio óptico es ofrecer una magnificación útil que permita que diminutas muestras se observen con gran detalle, y exponer así un mundo escondido de objetos invisibles que, de lo contrario, permanecerían ocultos.