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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN JUAN BAUTISTAUNIVERSIDAD PRIVADA SAN JUAN BAUTISTA
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUDFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
ESCUELA PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANAESCUELA PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA
CURSO: BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR
PRÁCTICA: Estudio y Manejo del Microscopio
DOCENTES: Dra . bio.linda E. Campomanes moran
Dra. Edith Rodriguez Quispe
Grupo: Tarde A
INTEGRANTE
Ponceca Anca, Fredy
Chorrillos 2009-09-07
Introducción
La creación del microscopio fue un importante avance en el mundo de la medicina. Al descubrirse las bacterias se pudo averiguar la causa de muchas enfermedades y así fabricar una cura. El tejido humano también pudo ser examinado y se pudo descubrir como funciona nuestro cuerpo. Hoy en día, se analiza tejido enfermo en los hospitales. También se usan los microscopios en la conocida microcirugías, cirugías muy difíciles las cuales no pueden llevarse a cabo sin el microscopio.
Los microscopios son aparatos que, en virtud de las leyes de formación de imágenes ópticas aumentadas a través de lentes convergentes, permiten la observación de pequeños detalles de una muestra dada que a simple vista no se percibirían.
En el presente informe se hablara del microscopio compuesto sus partes, su correcto uso, cuidado y conservación.
Marco teórico
Un microscopio es un dispositivo encargado de hacer visibles objetos muy pequeños. El microscopio compuesto consta de dos lentes (o sistemas de lentes) llamados objetivo y ocular. El objetivo es un sistema de focal pequeña que forma una imagen real e invertida del objeto (situado cerca de su foco) próxima al foco del ocular. Éste se encarga de formar una imagen virtual de la anterior ampliada y situada en un punto en el que el ojo tenga fácil acomodación (a 25cm o más). Dada la reducida dimensión del objeto, se hace imperioso el recolectar la mayor cantidad de luz del mismo, utilizando sistemas de concentración de la energía luminosa sobre el objeto y diseñando sistemas que aprovechen al máximo la luz procedente del objeto.
Gracias al microscopio se han descubierto bacterias y microorganismos, que a simple vista no se hubieran detectado.
Partes de un microscopio compuesto
Un microscopio compuesto es un microscopio óptico que tiene más de un lente. Los microscopios compuestos se utilizan especialmente para examinar objetos transparentes, o cortados en láminas tan finas que se transparentan. Se emplea para aumentar o ampliar las imágenes de objetos y organismos no visibles a simple vista. El microscopio óptico común está conformado por tres sistemas:
El sistema mecánico está constituido por una serie de piezas en las que van instaladas las lentes, que permiten el movimiento para el enfoque.
El sistema óptico comprende un conjunto de lentes, dispuestas de tal manera que producen el aumento de las imágenes que se observan a través de ellas.
El sistema de iluminación comprende las partes del microscopio que reflejan, transmiten y regulan la cantidad de luz necesaria para efectuar la observación a través del microscopio.
La parte mecánica del microscopio
La parte mecánica del microscopio comprende el pie, el tubo, el revólver, el asa, la platina, el carro, el tornillo macrométrico 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: 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 charnela, permitidiendo la iinclinación 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 y está ennegrecido internamente para evitar las molestias que ocasionan los reflejos de la luz. En su extremidad superior se colocan los oculares y en extremo inferior el revólver de objetivos. El tubo se encuentra unido a la parte 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 una cremallera. Estos movimientos largos permiten el enfoque rápido de la preparación.
El tornillo micrométrico: mediante el 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.
Carro móvil: es un dispositivo que consta de dos tornillos y está colocado sobre la platina, que permite deslizar la preparación con movimiento ortogonal de adelante hacia atrás y de derecha a izquierda.
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.
o 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: 6X, 10X, 20X, 45X y 60X.
o 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 generalmente de una lámpara incandescente de tungsteno sobrevoltada. 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 iluminación 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.
5.- REALICE UN ESQUEMA DEL MICROSCOPIO COMPUESTO Y SEÑALE SUS PARTES
Partes del microscopio
o Ocular (1)
o Revólver (2)
o Objetivos (3) Brazo(11)
o Tornillos macrométrico y micrométrico (4 y 5)
o Diafragma (6)
Fuente de luz (7)
o Condensador (8) o Platina (9)
Base (10)
MANTENIMIENTO DEL MICROSCOPIO
El microscopio debe estar protegido del polvo, humedad y otros agentes que pudieran dañarlo. Mientras no esté en uso debe guardarse en un estuche o gabinete, o bien cubrirlo con una bolsa plástica o campana de vidrio.
Las partes mecánicas deben limpiarse con un paño suave; en algunos casos, éste se puede humedecer con xilol para disolver ciertas manchas de grasa, aceite de cedro, parafina, etc. Que hayan caído sobre las citadas partes.
La limpieza de las partes ópticas requiere precauciones especiales. Para ello debe emplearse papel "limpiante" que expiden las casas distribuidoras de material de laboratorio. Nunca deben tocarse las lentes del ocular, objetivo y condensador con los dedos; las huellas digitales perjudican la visibilidad, y cuando se secan resulta trabajoso eliminarlas.
Para una buena limpieza de las lentes puede humedecerse el papel "limpiante" con éter y luego pasarlo por la superficie cuantas veces sea necesario. El aceite de cedro que queda sobre la lente frontal del objetivo de inmersión debe quitarse inmediatamente después de finalizada la observación. Para ello se puede pasar el papel "limpialentes" impregnado con una gota de xilol. Para guardarlo se acostumbra colocar el objetivo de menor aumento sobre la platina y bajado hasta el tope; el condensador debe estar en su posición más baja, para evitar que tropiece con alguno de los objetivos. Guárdese en lugares secos, para evitar que la humedad favorezca la formación de hongos. Ciertos ácidos y otras sustancias químicas que producen emanaciones fuertes, deben mantenerse alejados del microscopio.
MANEJO Y USO DEL MICROSCOPIO ÓPTICO COMPUESTO
1. Colocar el objetivo de menor aumento en posición de empleo y bajar la platina completamente. Si el microscopio se recogió correctamente en el uso anterior, ya debería estar en esas condiciones.
2. Colocar la preparación sobre la platina sujetándola con las pinzas metálicas. 3. Comenzar la observación con el objetivo de 4x (ya está en posición) o
colocar el de 10 aumentos (10x) si la preparación es de bacterias. 4. Para realizar el enfoque:
a. Acercar al máximo la lente del objetivo a la preparación, empleando el tornillo macrométrico. Esto debe hacerse mirando directamente y no a través del ocular, ya que se corre el riesgo de incrustar el objetivo en la preparación pudiéndose dañar alguno de ellos o ambos.
b. Mirando, ahora sí, a través de los oculares, ir separando lentamente el objetivo de la preparación con el macrométrico y, cuando se observe algo nítida la muestra, girar el micrométrico hasta obtener un enfoque fino.
Pasar al siguiente objetivo. La imagen debería estar ya casi enfocada y suele ser suficiente con mover un poco el micrométrico para lograr el enfoque fino. Si al cambiar de objetivo se perdió por completo la imagen, es preferible volver a
enfocar con el objetivo anterior y repetir la operación desde el paso 3. El objetivo de 40x enfoca a muy poca distancia de la preparación y por ello es fácil que ocurran dos tipos de percances: incrustarlo en la preparación si se descuidan las precauciones anteriores y mancharlo con aceite de inmersión si se observa una preparación que ya se enfocó con el objetivo de inmersión. Empleo del objetivo de inmersión:
a. Bajar totalmente la platina. b. Subir totalmente el condensador para ver claramente el círculo de luz
que nos indica la zona que se va a visualizar y donde habrá que echar el aceite.
c. Girar el revólver hacia el objetivo de inmersión dejándolo a medio camino entre éste y el de x40.
d. Colocar una gota mínima de aceite de inmersión sobre el círculo de luz.
e. Terminar de girar suavemente el revólver hasta la posición del objetivo de inmersión.
f. Mirando directamente al objetivo, subir la platina lentamente hasta que la lente toca la gota de aceite. En ese momento se nota como si la gota ascendiera y se adosara a la lente.
g. Enfocar cuidadosamente con el micrométrico. La distancia de trabajo entre el objetivo de inmersión y la preparación es mínima, aun menor que con el de 40x por lo que el riesgo de accidente es muy grande.
h. Una vez se haya puesto aceite de inmersión sobre la preparación, ya no se puede volver a usar el objetivo 40x sobre esa zona, pues se mancharía de aceite. Por tanto, si desea enfocar otro campo, hay que bajar la platina y repetir la operación desde el paso 3.
i. Una vez finalizada la observación de la preparación se baja la platina y se coloca el objetivo de menor aumento girando el revólver. En este momento ya se puede retirar la preparación de la platina. Nunca se debe retirar con el objetivo de inmersión en posición de observación.
j. Limpiar el objetivo de inmersión con cuidado empleando un papel especial para óptica. Comprobar también que el objetivo 40x está perfectamente limpio.
PRECAUCIONES
1. Al finalizar el trabajo, hay que dejar puesto el objetivo de menor aumento en posición de observación, asegurarse de que la parte mecánica de la platina no sobresale del borde de la misma y dejarlo cubierto con su funda.
2. Cuando no se está utilizando el microscopio, hay que mantenerlo cubierto con su funda para evitar que se ensucien y dañen las lentes. Si no se va a usar de forma prolongada, se debe guardar en su caja dentro de un armario para protegerlo del polvo.
3. Nunca hay que tocar las lentes con las manos. Si se ensucian, limpiarlas muy suavemente con un papel de filtro o, mejor, con un papel de óptica.
4. No dejar el portaobjetos puesto sobre la platina si no se está utilizando el microscopio.
5. 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 (menos recomendable). En cualquier caso se pasará el papel por la lente en un solo sentido y con suavidad. 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 hay que abusar de este tipo de limpieza, porque si se aplican estos disolventes en exceso se pueden dañar las lentes y su sujeción.
6. No forzar nunca los tornillos giratorios del microscopio (macrométrico, micrométrico, platina, revólver y condensador).
7. 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.
8. Mantener seca y limpia la platina del microscopio. Si se derrama sobre ella algún líquido, secarlo con un paño. Si se mancha de aceite, limpiarla con un paño humedecido en xilol.
9. 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.
PROCEDIMIENTOS Y OBSERVACIONES:
Se procedió a conocer el microscopio sus partes, su morfología, sus uso e importancia, se uso el microscopio para observar tres muestras diferentes: el primero fue un trozo de periódico con una letra impresa, segundo fue una punga y tercero un piojo. Gracias al microscopio pudimos ver que hay un mundo microscópico escondido y estas imágenes son una muestra de ellos.
Aumento MuestraPeriódico
Muestra 2Pulga
Muestra 3Piojo
4x
10x
40x
CUESTIONARIO
1. DEFINIR QUE ES UNA IMAGEN REAL Y QUE ES UNA IMAGEN VIRTUAL.
IMAGEN (ÓPTICA)
Una imagen óptica es una figura formada por el conjunto de puntos donde
convergen los rayos que provienen de fuentes puntuales del objeto tras su
interacción con el sistema óptico.
TIPOS
La imagen pude ser de dos tipos: real o virtual.
La imagen real
Es aquella que se forma cuando, tras pasar por el sistema óptico, los rayos
de luz son convergentes. Esta imagen no la podemos percibir directamente con
nuestro sentido de la vista, pero puede registrarse colocando una pantalla en el
lugar donde convergen los rayos.
La imagen virtual
Es aquella que se forma cuando, tras pasar por el sistema óptico, los rayos
divergen. Para nuestro sentido de la vista los rayos parecen venir desde un punto
por el que no han pasado realmente. La imagen se percibe en el lugar donde
convergen las prolongaciones de esos rayos divergentes. Es el caso de la imagen
formada por un espejo plano. Las imágenes virtuales no se pueden proyectar sobre
una pantalla.
Una imagen virtual es la representación mediante un sistema óptico, como
podría ser: un espejo, una lente, etc., se forma en el momento donde se localiza el
sol de manera frontal del alargamiento de los rayos hacia la parte sucesiva de este
espejo manchado, donde posteriormente varía el recorrido al incidir en un conjunto
óptico o al atravesarlo.
Las imágenes virtuales tienen que ser vistas directamente, situando el ojo en
el trayecto de los rayos, alterado por el sistema meteorológico óptico. Las imágenes
dadas por el objeto reflejado en clase de meteoros un espejo liso, son siempre
virtuales. En cambio, si el sistema óptico es un espejo curvado o una lente, las
representaciones serán existentes o virtuales, en virtud de la situación real de
objeto combatido y el foco del sistema operacional.
En óptica geométrica, una imagen virtual está formada por la proyección de los
rayos reflejados o refractados (según sea el caso de un espejo o lente,
respectivamente) en el dispositivo las que convergerán en un punto formando la
imagen virtual. (A diferencia de una imagen real que se forma con los rayos
reflejados o refractados y no con sus proyecciones).
COMO SE PRODUCE UNA IMAGEN VIRTUAL
Un espejo plano es una superficie plana que puede reflectarse la luz que le
llega con una capacidad reflectora de la intensidad de la luz incidente del 95%. Una
imagen de un espejo se ve como si el objeto estuviera detrás del objeto, y no
delante, ni en la superficie (es un error muy frecuente pensar que la imagen la
vemos en la superficie del espejo).
El sistema óptico del ojo recoge los rayos que salen divergentes del objeto y
los hace converger en la retina. El ojo identifica la posición que ocupa un objeto en
el lugar donde convergen las prolongaciones del haz de los rayos divergentes que
llegan. Estas prolongaciones no coinciden con la posición real del objeto. En este
punto es donde se forma la imagen virtual del objeto.
La imagen obtenida en un espejo plano, no se puede proyectar encima de
una pantalla; colocar una pantalla donde parece estar la imagen no recogerá nada.
Por eso es una imagen virtual, una copia del objeto. El sistema óptico del ojo es el
que recoge los rayos divergentes del espejo, y el cerebro interpreta los procedentes
de detrás del espejo.
El condicionamiento de la convergencia de los ejes de visión, se ha de tener
en cuenta en el planteamiento de una imagen virtual, con diferentes objetos, el
efecto estereoscópico tiene lugar con variaciones relativas a la distancia en el cual
se encuentran los objetos de los ojos. Una imagen, mezclando la recepción de los
dos ojos hemos de tener una atención especial al objeto, con el objetivo de
modificar el ángulo de los ejes de visión de nuestros ojos.
La convergencia de los ejes de visión nos da como resultado la captación
más definida de la imagen observada, y a la vez que se mantiene la información
relativa a la distancia, siendo casi paralelos a los ejes de visión en los objetos lejos y
ampliamente divergentes en los objetos más cercanos. Se ha de tener en cuenta el
condicionamiento que lleva el ajustamiento de los ángulos de visión de los ojos: se
trata de la automática variación de la distancia focal, que permite mantener la
imagen con el enfoque preciso para que la captación de la misma sea la más nítida
posible.
Es decir, una imagen virtual, se ve como si estuviera dentro del espejo, no se
puede formar encima de la pantalla pero puede ser vista cuando se enfoca con los
ojos.
COMO SE FORMA UNA IMAGEN VIRTUAL
Formación de la imagen en un espejo plano
Formación de la imagen en una lente biconvexa con el objetivo situado
detrás el focus F
Formación de la imagen en una lente biconvexa con el objetivo situado
delante el focus F
Formación de la imagen en una lente biconvexa con el objecte virtual
¡
APLICACIONES
Ejemplos de aplicaciones donde se forma la imagen virtual:
A través de un espejo.
A TRAVÉS DE UN MICROSCOPIO.
En hologramas.
En videojuegos.
2. QUÉ ES EL PODER DE RESOLUCIÓN Y A QUE SE DENOMINA ÍNDICE DE
REFRACCIÓN.
PODER RESOLUTIVO Y LÍMITE DE RESOLUCIÓN:
El poder resolutivo es la capacidad que tiene un microscopio (o el ojo
humano, etc.) de percibir por separado dos puntos pequeños, adyacentes y
cercanos. Vale decir, es la capacidad para percibir detalles. El poder resolutivo
aumenta a medida que disminuye la distancia que separa dichos puntos. Es decir, si
dos puntos distan 1cm uno del otro y yo los veo como un solo punto borroso (aparte
de necesitar urgente un oculista) tendré menor poder resolutivo que alguien que los
distingue por separado o que distingue perfectamente puntos que distan de 0,5cm
entre si.
Si definimos ahora límite de resolución como la distancia mínima que debe
existir entre dos puntos para que sean distinguidos por separado, comprenderemos
fácilmente la relación inversa que se establece entre poder resolutivo y límite de
resolución: cuanto menor sea la distancia que debe separar a dos puntos para que
se distingan por separado, mayor será el poder resolutivo necesario para
observarlos.
El poder resolutivo del microscopio no guarda relación alguna con el
aumento del mismo. Depende principalmente de la apertura numérica de la lente y
de la longitud de onda de la luz utilizada. Sin abocarnos demasiado a definir
"apertura numérica" podemos decir que es un valor determinado, entre otras cosas,
por el diámetro de la lente.
ÍNDICE DE REFRACCIÓN
Frentes de onda de una fuente puntual en el contexto de la ley de Snell. La
región debajo de la línea gris tiene un índice de refracción mayor y velocidad de
onda proporcionalmente menor que la región por encima de la línea.
Refracción de la luz en la interfaz entre dos medios con diferentes índices de
refracción (n2 > n1). Como la velocidad de fase es menor en el segundo medio (v2 <
v1), el ángulo de refracción θ2 es menor que el ángulo de incidencia θ1; esto es, el
rayo en el medio de índice mayor es cercano al vector normal.
El índice de refracción de un medio homogéneo es una medida que
determina la reducción de la velocidad de la luz al propagarse por un medio. De
forma más precisa, el índice de refracción es el cambio de la fase por unidad de
longitud, esto es, el número de onda en el medio (k) será n veces más grande que
el número de onda en el vacío (k0).
Se denomina índice de refracción al cociente entre la velocidad de la luz
en el vacío y la velocidad de la luz en el medio cuyo índice se calcula. Se simboliza
con la letra n y se trata de un valor adimensional.
n = c / v
Donde:
c: la velocidad de la luz en el vacío
v: velocidad de la luz en el medio cuyo índice se calcula (agua, vidrio, etc.).
VALORES PARA DIFERENTES MATERIALES
El índice de refracción del aire es de 1,00029 pero para efectos prácticos se
considera como 1, ya que la velocidad de la luz en éste medio es muy cercana a la
del vacío.
ÍNDICE DE REFRACCIÓN EFECTIVO
En una guía de ondas (ej: fibra óptica) el índice de refracción efectivo
determina el índice de refracción que experimenta un modo de propagación en
razon a su velocidad de grupo. La constante de propagación de un modo que se
propaga por una guía de ondas es el índice efectivo por el número de onda del
vacío:
Nótese que el índice efectivo no depende sólo de la la longitud de onda sino
también en el modo en que la luz se propaga. Por esta razón es que también es
llamado índice modal.
El índice de refracción efectivo puede ser una cantidad compleja, en cuyo
caso la parte imaginaria describiría la ganancia o las pérdidas de la luz confinada en
la guía de ondas.
No debe confundirse con la idea que el índice efectivo es una medida o
promedio de la cantidad de luz confinada en el núcleo de la guía de onda. Esta falsa
impresión resulta de observar que los modos fundamentales en una fibra óptica
tienen un índice modal más cercano al índice de refracción del núcleo.
APLICACIONES
La propiedad refractiva de un material es la propiedad más importante de
cualquier sistema óptico que usa refracción. Es un índice inverso que indica el
grosor de los lentes según un poder dado, y el poder dispersivo de los prismas.
También es usado en la química para determinar la pureza de los químicos y para la
Renderización de materiales refractantes en los Gráficos 3D por computadora.
3. QUÉ CLASES DE MICROSCOPIOS SE CONOCEN ACTUALMENTE.
Microscopio óptico
Microscopio simple
Microscopio compuesto
Microscopio de luz ultravioleta
Microscopio de fluorescencia
Microscopio petrográfico
Microscopio en campo oscuro
Microscopio de contraste de fase
Microscopio de luz polarizada
Microscopio confocal
Microscopio electrónico
Microscopio electrónico de transmisión
Microscopio electrónico de barrido
Microscopio de iones en campo
Microscopio de sonda de barrido
Microscopio de efecto túnel
Microscopio de fuerza atómica
Microscopio virtual
Microscopio de antimateria
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 esta conectada a un LCD,
o a una pantalla de computadora. Un microscopio digital usualmente no tiene ocular
para ver los objetos directamente. El tipo triocular de los microscopios digitales
tienen la posibilidad de montar una cámara, que será un microscopio USB.
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.
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.
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.
Microscopio de campo claro.-
Consiste en una fuente luminosa, un condensador que enfoca los rayos de
luz sobre la muestra una platina sobre la cual se coloca la muestra, un objetivo y un
ocular a través del cual se puede observar directamente el espécimen.
La utilidad del microscopio óptico reside en su capacidad de magnificación y lo que
es más importante, su capacidad de resolver detalles estructurales. El poder de
resolución es la capacidad de una lente o sistema óptico de producir imágenes
separadas de objetos que se encuentran muy próximos.
Microscopio de contraste de fase.-
Permite observar células y tejidos sin colorear y por eso resulta
especialmente útil para el examen de células vivas y cortes gruesos de material
plástico no coloreados.
Existen pequeñas diferencias del índice de refracción en diferentes partes de
la célula y en distintas partes de una muestra de tejido. La luz que pasa por
regiones de mayor índice de refracción experimenta una deflexión y queda fuera de
fase con respecto al haz principal de las ondas de luz.
Modificaciones del microscopio de contraste de fase son:
Microscopio de interferencia: Permite también la
cuantificación de la masa de un tejido
Microscopio de interferencia diferencial: Útil especialmente
para estudiar las propiedades de superficie de las células y otros elementos
biológicos
Microscopio de fluorescencia.-
Permite detectar moléculas que fluorescen, es decir, que emiten luz de
longitud de onda, que se encuentra dentro del espectro visible, cuando son
expuestas a la luz ultravioleta. Se usa este microscopio para revelar moléculas
fluorescentes naturales como la vitamina A, pero como este tipo de moléculas no es
numeroso, su aplicación mas difundida es para revelar una fluorescencia agregada
a sustancia, como en el caso de la detección de antígenos o anticuerpos en
procedimientos de coloración inmunecito química.
Microscopio de barrido con focal.-
Es un sistema relativamente nuevo se usa para estudiar la estructura de
sustancias biológicas.
En este microscopio se utiliza un rayo láser de iluminación que es
fuertemente convergente y por lo tanto produce un punto de barrido muy poco
profundo. La luz que emerge del punto es dirigida a un tubo foto multiplicada,
donde es analizada. Se utiliza un sistema de espejos para mover el rayo láser a
través del espécimen iluminando un solo punto por vez.
Se registren los datos de cada punto y se guardan en una computadora,
luego se puede llevar la información a un monitor de alta resolución para crear una
imagen visual. Su ventaja es su capacidad de tomar imágenes de la muestra en
cortes ópticos muy finos.
Microscopio de luz ultravioleta.-
Se utiliza una fuente de luz ultravioleta y depende de la absorción de esa luz
por las moléculas de la muestra. Sus resultados se registran fotográficamente.
No es posible examinar en forma directa el espécimen en el ocular, ya que la luz
ultravioleta daña la retina.
Este método sirve para detectar ácidos nucleicos, específicamente bases
puricas y pirimidicas del nucleótido.
También es útil para detectar proteínas que contienen ciertos aminoácidos.
Microscopio de polarización.-
Es una simple modificación del microscopio óptico, pero el espécimen es
atravesado por luz paralizada y se usa otro polarizador que se hace rotar para
detectar la orientación molecular en muestra de tejidos.
Microscopía Electrónica:
Microscopio electrónico de transmisión (MET).-
Se utiliza un haz de electrones en lugar de un haz de luz visible para producir una
imagen.
Los electrones deben pasar a través de la muestra y chocar luego con la
placa fotográfica. La formación de la imagen en el microscopio electrónico depende
del hecho de que algunos electrones no atraviesan el espécimen y en consecuencia,
no llegan a la placa fotográfica, sino que experimentan una deflexión provocada por
sustancias de alta densidad que encuentran normalmente en la muestra o han sido
agregadas a ellas durante el proceso de fijación y tinción.
Microscopio electrónico de barrido.-
En este los electrones no atraviesan la muestra en el proceso de formación
de imágenes. En cambio, se explora la superficie de la muestra desplazando un haz
de electrones, estos, al reflejarse de la superficie son recogidos por un detector y
procesados de manera tal que puede verse en imagen tridimensional en una
pantalla de televisión.
4.- QUÉ IMPORTANCIA TIENE LAS IMÁGENES OBTENIDAS A TRAVÉS DEL
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO
Las imágenes proporcionadas por los microscopios electrónicos son de gran
importancia y utilidad para el desarrollo científico, en parte es esencial para el
estudio más profundo de la biología como ciencia, ya que nos permite observar y
analizar imágenes que no son visibles incluso para el microscopio compuesto.
Gracias a las imágenes de estos microscopios se puedo estudiar por fin un mundo
que antes era imposible explorar. Las aplicaciones de las imágenes del microscopio
electrónico de barrido son muy variadas, y van desde la industria petroquímica o la
metalurgia hasta la medicina forense. Sus análisis proporcionan datos como
textura, tamaño y forma de la muestra.
Las imágenes proporcionadas por el microscopio electrónico de barrido Son
ampliamente utilizados en la biología celular. Aunque permite una menor capacidad
de aumento que el microscopio electrónico de transmisión, este permite apreciar con
mayor facilidad texturas y objetos en tres dimensiones que hayan sido pulverizados
metálicamente antes de su observación. Por esta razón solamente pueden ser
observados organismos muertos, y no se puede ir más allá de la textura externa
que se quiera ver. Los microscopios electrónicos sólo pueden ofrecer imágenes en
blanco y negro puesto que no utilizan la luz.
Este instrumento permite la observación y caracterización superficial de
materiales inorgánicos y orgánicos, entregando información morfológica del
material analizado. A partir de él se producen distintos tipos de señal que se
generan desde la muestra y se utilizan para examinar muchas de sus
características. Con él se pueden realizar estudios de los aspectos morfológicos de
zonas microscópicas de diversos materiales, además del procesamiento y análisis
de las imágenes obtenidas, todas estas características han hecho que las imágenes
proporcionadas por el microscopio sean tan importantes.
CONCLUSIONES:
El microscopio ha sido uno de los avances científicos mas importantes del hombre porque ha significado un gran avance para la ciencia y hoy en día lo sigue siendo, por que gracias a el se investigan y desarrollan muchas ciencias.
En esta práctica se han aprendido las partes del microscopio su correcto uso, manipulación y mantenimiento.
También se comprendió que sin este aparato seria imposible visualizar los microorganismos a simple vista, es fundamental en el avance de la citología, citogenética, microbiología, fitopatología virología, bacteriología, parasitología y demás ciencias que se trabaja con microorganismos.
BIBLIOGRAFÍA
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