Funcionament del microscopi òptic
|
fitxa_v2.jsp?NDCHEC=0234881 |
La mida de moltes de les estructures biològiques i molts éssers vius estan fora de la nostra capacitat de visió o, dit d'una altre manera, del poder resolutiu de l'ull humà (0,1mm). Per aquesta raó ens calen instruments que ens permetin visualitzar-los. Un d'aquests instruments és el microscopi òptic.
L'objectiu d'aquesta activitat és estudiar el funcionament d'aquest microscopi.
|
|
Poder de resolució
Normalment el revòlver d'un
microscopi presenta els objectius següents: 4x, 10, 40x i 100x (objectiu
d'immersió). Els objectius són responsables del poder de resolució o la
capacitat de diferenciar dos punts molt propers.
1. Observeu la següent
imatge i ompliu la taula següent amb les característiques dels diferents
objectius del microscopi que teniu davant.
|
Font: http://www.stignasi.es |
| Objectiu | Augment |
Apertura numèrica |
Gruix màxim (mm) |
| Petit |
|
|
|
| Mitjà | |
|
|
| Gran | |
|
|
| Immersió | |
|
|
Àrea de camp
L'àrea de camp és el diàmetre
de la part de la preparació que s'està observant al microscopi.
2.
Per començar, no observarem cap preparació, sinó que estudiarem el funcionament
del microscopi. Agafeu un quadradet de paper mil·limetrat, de 1 cm de costat aproximadament,
i pinteu-li una lletra "a" minúscula tant petita com pugueu. Poseu-la sobre un
portaobjectes i observeu-la al microscopi, amb l'objectiu menor (4 augments).
- Com es veu la lletra? Dibuixeu com l'observeu:
 |
- Moveu lentament la preparació cap a la dreta, mentre la mireu, com es mou la imatge?
- Ompliu la següent taula tot indicant l'àrea de camp o mida màxima que pot tenir un objecte perquè es vegi sencer amb els diferents tipus d'objectius.
| Objectiu | Augment de l'ocular |
Augment de l'objectiu |
Augment total |
Àrea de camp |
| Petit |
|
|
|
|
| Mitjà |
|
|
|
|
| Gran | |
|
|
|
| Immersió | |
|
|
|
Profunditat de camp
És la zona per davant i per darrera de l'objecte observat
en el que la nitidesa és acceptable. És més gran a petits augments.
3. Col·loqueu una gota d'aigua en el centre del
portaobjectes. Talleu dos brins de fil, un d'un color clar i l'altre d'un color
fosc. Col·loqueu-los de manera que es creuin al centre de la gota. Poseu a la
part inferior el fil clar i a sobre el de color fosc. Enfoqueu l'àrea on
s'intercepten els dos fils.
- Podeu enfocar amb nitidesa els dos fils simultàniament?
- Quantes dimensions observeu en la imatge formada?
- Quin dels fils observeu a sota i quin a sobre?
Apertura numèrica (AN)
És una expressió matemàtica que descriu la forma en que
la llum és concentrada pel condensador i captada per l'objectiu.
| AN = n x sin θ
|
N: índex de refracció del medi entre les lents i la mostra (1.0 per l'aire i 1.56 per l'oli d'immersió).
θ : angle format per l'eix òptic i els raigs de llum més externs que són captats per l'objectiu.
4. Observeu la següent
imatge que mostra com la llum travessa una mostra i es captada per l'objectiu
després de travessar 2 medis diferents, aire i oli d'immersió. Calculeu
l'apertura numèrica per cada tipus de medi.
|
Font: http://www.etsmre.upv.es |
El límit de resolució
(d) depén de l'apertura numèrica (AN) i de la longitud d'ona de la llum emprada
(λ), i es pot calcular-se fent servir la següent fórmula:
| d = λ/AN = λ /(n x sin θ) |
5. Respon a les següents qüestions:
- Per fer una observació
en el microscopi, què creieu que interessa un límit de resolució alt o baix?
Per què ho penseu així?
- Observeu l'equació del límit
de resolució i digueu com es pot aconseguir millorar el poder de resolució.
- Com serà millor el poder
de resolució en un medi entre la mostra i l'objectiu d'aire o d'oli?
- Per què creieu que es fa
servir oli d'immersió al observar una mostra amb l'objectiu de 100x?
6. La longitud d'ona es pot
variar fent servir filtres de colors. Consulteu la següent web i indiqueu quins
colors seran els més adients pels filtres per tal d'augmentar el poder de
resolució.
 |
EL COLOR Javier Garcia Fernandez, Oriol Boix, UPC |
7. Ara podeu fer una preparació amb una mostra biològica. Enfoqueu i quan observeu amb l'objectiu de 100x poseu una gota d'oli d'immersió, observeu els canvis produïts, i anoteu-los a continuació.