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El funcionamiento del microscopio óptico se basa en un sistema de lentes cuyo esquema puedes ver en la imagen adjunta. El microscopio óptico más común hoy en día es el microscopio óptico compuesto. Este microscopio combina al menos dos juegos de lentes, el objetivo y el ocular. Por detrás de la muestra hay una lámpara cuya luz atraviesa la muestra y forma una imagen en el objetivo que es ampliada y proyectada hacia el ocular. El funcionamiento del objetivo podría asimilarse al funcionamiento de la lente de un proyector de cine y la forma en la que se proyecta la imagen sobre la pantalla.

La imagen que proyecta el objetivo se forma en el aire entre el objetivo y el ocular. Esta imagen se conoce como imagen primaria o imagen aérea. Esta imagen primaria alcanza el siguiente juego de lentes, el ocular, que actúa como una lupa ampliando la imagen primaria.

La imagen ampliada por el ocular, llamada imagen secundaria, alcanza finalmente la retina y es la que ve el observador. Esta imagen se suele conocer con el nombre de “imagen virtual” ya que es percibida por el observador como si estuviese situada en un plano más allá del objeto real observado (en el esquema superior está identificado con el nombre de “imagen virtual”). Los rayos de luz que percibe el ojo y que forman la imagen final parecen provenir de este plano pero realmente el objeto no está ahí. En el esquema puedes ver que los rayos reales, representados con líneas continuas, y los rayos virtuales, representados con líneas discontinuas, coinciden en su trayectoria cuándo entran al ojo y por eso los rayos de luz virtuales se consideran extensiones de los reales.

En el funcionamiento del microscopio óptico se producen dos ampliaciones de la imagen, una en el objetivo y otra en el ocular, llamadas ampliación primaria y ampliación secundaria respectivamente. La multiplicación de ambas ampliaciones da el poder de aumento total del microscopio. El objetivo siempre produce un aumento mucho mayor que el ocular. Además, el ocular suele ser fijo y los objetivos intercambiables para conseguir diferentes aumentos según la necesidad. Por ejemplo, un ocular estándar suele tener 10x aumentos, si se combina con un objetivo de 40x, se obtendrá un aumento total de 400x.

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El concepto básico del funcionamiento de un microscopio óptico es muy sencillo de describir y esquematizar, aunque las teorías ópticas que intervienen son bastantes complejas. Si quieres ampliar, el siguiente documento de Leica Microsystems, uno de los líderes mundiales en fabricación de lentes, es muy completo (en inglés):

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