El funcionamiento del microscopio óptico se basa en un sistema de lentes similar al de un telescopio. De forma básica, consisten en un tubo con una o más lentes en serie que recogen y focalizan la luz aumentando el objeto observado.
El microscopio óptico más común en la actualidad es el microscopio óptico compuesto, capaz de aumentar la imagen hasta 1000 veces revelando de esta forma detalles microscópicos de los objetos observados.
Otros tipos de microscopios más sofisticados, como el microscopio electrónico, utiliza unos principios similares aunque su funcionamiento es muy diferente.
En este artículo repasaremos las partes y estructura del microscopio óptico compuesto para luego explicar como funciona.
Índice de contenido
Partes del microscopio óptico
Para comprender como funciona un microscopio, primero hay que conocer de que está formado el microscopio.
Un microscopio óptico es un dispositivo que contiene un sistema de lentes, una plataforma para colocar las muestras y permitir una observación estable, y una serie de componentes periféricos para mejorar la calidad de la imagen.
Las partes más destacadas del microscopio son:
- Base o pie: mantiene estable el apoyo del microscopio en la mesa.
- Brazo: se une a la base y sujeta el resto de componentes del microscopio (sistema de iluminación, platina, objetivos, ocular).
- Sistema de iluminación: suele ser una bombilla aunque los menos sofisticados pueden utilizar la luz ambiente.
- Diafragma: controla la cantidad de luz que llega a la muestra.
- Platina: es donde se sitúa la muestra. La platina se puede mover hacia arriba o hacia abajo para alejar o acercar la muestra al objetivo y ajustar el enfoque. El movimiento se puede ajustar de forma gruesa con el macrómetro y luego ajustar de forma mas precisa con el micrómetro, ambos anclados al brazo. En algunos modelos se mueven los objetivos y no la platina, aunque es menos habitual.
- Objetivos: los objetivos son el primer sistema de lentes del microscopio. Cada microscopio suele llevar diferentes objetivos de diferentes aumentos anclados a una rueda llamada revolver. El revolver se puede girar para seleccionar el objetivo que se quiere utilizar.
- Ocular: es el segundo sistema de lentes, el que queda más cerca del ojo del observador. El ocular va en el interior de un tubo que se alinea con el tubo de los objetivos.
Funcionamiento del microscopio
El microscopio óptico compuesto combina dos o más sistemas de lentes. Uno es el objetivo y otro 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 ese plano virtual 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.
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.