Sistema óptico
A principal tarefa do sistema óptico é a formação de uma imagem ampliada do objeto estudado na retina do olho do observador. Este sistema consiste em dois elementos principais, fixados no tubo.
A objetiva localiza-se na parte inferior do tubo e está voltada diretamente para o preparo. É um sistema complexo de lentes, que se divide em dois tipos:
- Objetivas secas: funcionam em meio aéreo normal. Possuem ampliações padrão: $\times4$, $\times8$, $\times10$, $\times20$, $\times40$.
- Objetivas de imersão: destinam-se a uma grande ampliação ($\times90$). Para seu funcionamento, a lente deve ser mergulhada em um meio especial — uma gota de óleo de cedro, que é aplicada sobre a lamínula.
A ocular encontra-se na parte superior do tubo e está voltada para o olho do pesquisador. As oculares são elementos intercambiáveis com ampliação de $\times7$, $\times10$ ou $\times15$.
Para saber a ampliação resultante, deve-se multiplicar os valores da objetiva e da ocular. Por exemplo, ao usar uma objetiva $\times20$ e uma ocular $\times10$, a ampliação final será de 200 vezes.
Sistema de iluminação
O sistema de iluminação é responsável pela passagem da luz através do preparo estudado. Seus componentes localizam-se estritamente ao longo do trajeto do raio de luz.
- Fonte de luz: pode ser embutida na construção ou externa (lâmpada de mesa, luz natural da janela).
- Espelho: direciona os raios de luz de baixo para cima em direção ao preparo. Possui duas superfícies de trabalho. A plana é utilizada com luz diurna, uma vez que raios paralelos incidem do sol. A superfície côncava é necessária com luz artificial (da lâmpada), para coletar os raios divergentes. Em modelos modernos com iluminação embutida, o espelho pode estar ausente.
- Diafragma: regula o fluxo de luz. É representado por lâminas opacas que formam uma abertura de diâmetro variável. Ao trabalhar com baixa ampliação, a abertura é estreitada para eliminar a aberração esférica, e com alta ampliação, é aberta.
- Condensador: sistema de lentes que coleta e foca os raios de luz exatamente sobre o preparo. O foco pode ser ajustado levantando ou abaixando o condensador por meio de um parafuso especial. Frequentemente, este elemento é estruturalmente combinado com o diafragma.
Sistema mecânico
O sistema mecânico desempenha a função de estrutura de suporte. É necessário para a fixação da ótica e para a manipulação do objeto estudado.
As unidades de suporte principais incluem o estativa e a coluna. Os elementos ópticos estão localizados no tubo, que é chamado de canhão (tubo), e o próprio preparo é colocado na platina.
Para o ajuste de foco, são utilizados mecanismos especiais de focalização — os parafusos. Eles estão conectados à coluna e permitem levantá-la ou abaixá-la junto com o canhão:
- Parafuso macrométrico (macroparafuso) é utilizado para o ajuste grosseiro e apenas ao trabalhar com baixa ampliação.
- Parafuso micrométrico (microparafuso) é necessário para a focalização precisa ao trabalhar com alta ampliação.
Além disso, o sistema mecânico inclui mecanismos de movimentação da platina no plano horizontal, o que permite posicionar o objeto com precisão sob a lente da objetiva.
Princípios da microscopia e trajeto dos raios
Como a pesquisa é realizada em luz transmitida, o preparo histológico deve ser extremamente fino e transparente. Outra característica é que a óptica forma uma imagem invertida.
A luz passa por um caminho estritamente definido da fonte até o olho do pesquisador:
- Fonte de luz.
- Espelho (direciona o fluxo para cima).
- Diafragma e condensador (limitam e focam os raios sobre o objeto).
- Preparado.
- Objetiva (forma a imagem primariamente ampliada).
- Canhão (transmite a imagem).
- Ocular (transmite a imagem para a percepção visual).
Resumo: perguntas e respostas sobre o tema
Qual é o significado físico do uso do óleo de cedro?
O significado físico do uso do óleo de cedro na microscopia de imersão consiste na eliminação da mudança brusca no índice de refração dos raios de luz no meio aéreo. Uma gota de óleo é aplicada na lamínula, posicionando-a entre a objetiva e o preparo; isso elimina a camada de ar. Ao usar uma objetiva de imersão, a ampliação aumenta em até 1000 vezes.
Qual é o poder de resolução do microscópio óptico?
O poder de resolução é a menor distância entre dois pontos visíveis separadamente. No microscópio óptico, é de cerca de 0,25 µm.
Também são apresentados os valores para a microscopia óptica:
| Parâmetro | Significado |
|---|---|
| Resolução teórica | 0,2 µm |
| Resolução prática | 0,4 µm |
Que tipos de aberrações de objetiva existem, além da esférica?
Além da aberração esférica, ocorrem distorções cromáticas e curvatura de campo no sistema óptico do microscópio. Para compensar essas deficiências, são aplicados tipos especiais de objetivas:
- Acromáticas — corrigem o cromatismo para duas cores.
- Apocromáticas — corrigem o cromatismo para três cores.
- Objetivas planas (Plano-objetivas) — eliminam a curvatura do campo de visão.
O trajeto dos raios é fácil de lembrar de baixo para cima: Fonte → Espelho → Condensador/Diafragma → Preparado → Objetiva → Canhão → Ocular.
Questões de aulas e exames
Como calcular a ampliação total do microscópio?
Deve-se multiplicar o valor de ampliação da objetiva pelo valor de ampliação da ocular. Por exemplo, uma objetiva de 40x e uma ocular de 10x dão uma ampliação total de 400 vezes.
Para que serve o óleo de cedro?
Ele é aplicado ao trabalhar com objetivas de imersão (ampliação de ×90). O óleo é aplicado na lamínula e serve como o meio no qual a lente da objetiva é imersa.
Qual lado do espelho escolher ao trabalhar com uma lâmpada de mesa?
Deve-se usar a superfície côncava do espelho. Ela ajuda a coletar os raios divergentes de uma fonte de luz artificial.
Por que é necessário fechar o diafragma em baixa ampliação?
A diminuição da abertura do diafragma em baixa ampliação é necessária para limitar o fluxo de luz e eliminar a aberração esférica.
O que mais estudar sobre o tema
- Princípio de funcionamento das objetivas secas e de imersão
- Aberração esférica e métodos para sua correção
- Regras de posicionamento do objeto na platina
- Particularidades da formação da imagem invertida
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