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No se pueden ver imágenes más allá de un cierto aumento con un microscopio.


Usando un nuevo microscopio con mi hijo, no podemos ver imágenes más allá de cierto aumento:

Ocular: 25x - Lente objetivo: 4x -> OK Ocular: 25x - Lente objetivo: 10x -> OK Ocular: 25x - Lente objetivo: 40x -> no enfocado Ocular: 25x - Lente objetivo: 100x -> no enfocado

En los dos últimos casos, intentamos mover el escenario en todo su rango, sin conseguir nada.

El mismo problema con un ocular de 10x.

En el objetivo de 100x está escrito "OIL"; ¿Significa que la observación debe realizarse a través de aceite en lugar de aire? ¿O simplemente ese aceite se usa dentro del objetivo?

No preparamos la hoja; simplemente colocamos una pequeña parte entre dos diapositivas.

¿Estamos haciendo algo mal?

Al observar una hoja a 250x, podemos ver pequeñas estructuras redondas (creo que apenas más grandes de lo que posiblemente pueda ver nuestro ojo): ¿son esas las células?


Este es probablemente el problema: "No preparamos la hoja, solo pusimos un pequeño trozo entre dos diapositivas.".

Supongo que quiere decir que puso un fragmento de hoja entre dos portaobjetos de microscopio normales, los que miden 26 mm * 76 mm (1 pulg. * 3 pulg.).

Eso no funcionará. Para resumir: la óptica / los objetivos del microscopio se diseñan teniendo en cuenta una distancia de trabajo específica, que no es una elección enteramente libre, sino que está dictada por las leyes de la física / óptica. Un achromat 40 / 0,65 promedio tiene una distancia de trabajo de aproximadamente 0,6 mm. Un achromat 100 / 1,25 promedio tiene una distancia de trabajo de aproximadamente 0,2 mm. Un portaobjetos de microscopio promedio tiene un grosor de aproximadamente 1 - 1,2 mm ...

En la… bueno… microtecnia regular, se coloca una muestra en un portaobjetos y se cubre con un cubreobjetos muy delgado, que tiene un grosor de alrededor de 0,15 - 0,17 mm.

Además, como mencionaron otros, usar un ocular de 25x en combinación con un 40 / 0.65 o un 100 / 1.25 es una especie de exageración. Con esa combinación, ingresa al reino de la "ampliación vacía". En resumen: las estructuras parecen más grandes, pero no se revelan nuevas estructuras y la imagen se vuelve cada vez más borrosa.

Y sí: es necesario utilizar aceite de inmersión con el objetivo 100x, pero ten en cuenta que este es un objetivo muy exigente de ser utilizado, tanto por parte del microscopista como por parte del preparador de portaobjetos.

Usar un microscopio no es tan simple para los principiantes, pero hay una manera fácil de averiguar, si no se puede producir una imagen, si es un problema del microscopio o un problema de un usuario inexperto: tome como muestra un objeto grande lo más delgado posible , como una hoja de papel de fumar, e intente concentrarse en ella, use poca potencia y use gradualmente objetivos más fuertes hasta 40 / 0,65. Si se puede producir una imagen, incluso si está bastante borrosa a 40 / 0,65, el microscopio está bien.


Ocular: 25x - Lente objetivo: 40x ---> no enfocado

¿Estás seguro de que no se puede enfocar? Los objetivos como 40x o 45x normalmente tienen un enfoque muy cercano (puede ser inferior a 1 mm) y también una profundidad de campo reducida.

Para enfocar la diapositiva en un objetivo de 40X; al principio enfóquelo con un objetivo de 10X. Luego, gire el torniquete en la pieza de la nariz y lleve el objetivo 10X. (En algunos microscopios de menor calidad con tornillos de ajuste, es posible que deba llevar la parte principal del microscopio hacia arriba, lejos del portaobjetos. De lo contrario, la lente larga de 40x puede golpear la diapositiva o arrastrar el cubreobjetos.. Sin embargo, los microscopios de buena calidad no tienen este problema). Ahora es el momento de enfocar el 40X.

Para hacer eso fácilmente; Al principio, coloque la punta de la lente 40X a una distancia de solo 1 o 2 mm del cubreobjetos. (Al igual que a veces, durante una titulación conocida, soplamos el titulador de la bureta a una velocidad bastante alta hasta cierto valor; y, posteriormente, lo ralentizamos). Ahora tome solo el tornillo de ajuste fino y lleve el objetivo hacia atrás (y con mucho cuidado hacia adelante ... para que la lente no golpee el cubreobjetos).

  • Nota 1. No trabajé con un ocular de 25X; pero trabajé hasta un ocular de 15X; que normalmente da una imagen maravillosa y clara. Pero en algunos microscopios que tienen un tubo de extracción expandible, mayor aumento con un ocular similar de 15X que he visto, pero la expansión gradualmente alta del tubo de extracción (y el reenfoque, por supuesto) hace que la imagen sea gradualmente más borrosa. Pero la concentración no era imposible.

También puede probar con oculares de valores 10X y 15X.

  • Nota 2: Use un cubreobjetos delgado y uniforme (como Blue-star (nombre comercial)) e intente hacer las secciones más delgadas. Vea si eso causa alguna mejora.

  • Nota 3: No utilice la muestra desnuda (sin cubreobjetos) ... puede dañar la lente que está muy cerca de la muestra.

Ocular: 25x - Lente objetivo: 100x -> no enfocado.

La lente objetivo 100X suele ser una lente de inmersión en aceite. Es decir. entre el cubreobjetos y la punta de la lente 100X; la luz pasa a través de un aceite especializado en lugar de aire.

Lo que he visto si no utilizo el aceite; No obtengo el enfoque incluso cuando la punta de la lente toca el cubreobjetos.

  • Nota 1: Limpieza de la lente de inmersión en aceite: No use xileno (aunque algunos protocolos dicen eso). Daña el ocular, causa borrosidad y puede dejarlo permanentemente no funcional. La mayoría de nuestros profesores universitarios tienen prohibido estrictamente el uso de xileno para la limpieza de lentes. Use un paño de algodón suave, primero húmedo, luego seco (o alternativamente húmedo y seco varias veces). Sin embargo, se debe utilizar algodón y xileno para limpiar el cubreobjetos rápidamente con un mínimo de daño / fricción de la muestra microscópica.

  • Nota 2: Si usa aceite; Haga su uso de manera ordenada y limpia. No contamine los aceites a otras lentes.

  • Nota 3: Para fines comunes, no necesitamos la lente de inmersión en aceite. Se usa solo para ver cosas muy pequeñas como cromosomas, bacterias, ornamentación de la pared celular, paredes de polen, esporas de hongos y ese tipo de cosas. Los contornos (y tejidos) de las células vegetales y animales promedio se podían ver bien bajo el objetivo de 10X y el ocular de 10X a 15X. A veces, el microscopio de los estudiantes viene sin el objetivo 100X; el lugar para ello en el torniquete se mantiene cerrado con un tapón de rosca.


25X es una lente ocular (ocular) muy fuerte, ciertamente para uso doméstico. Esto significa que con el objetivo de 40X ya estás en 1000X en general. Se necesitaría una muestra muy delgada, bien montada y bien iluminada para ver una buena imagen. Esto supone que las ópticas son de calidad suficiente.

Recomiendo usar un objetivo de 10X. Esto le dará 400X con el objetivo de 40X. Para usar el objetivo 100X, deberá insertar una gota de aceite entre el objetivo y el portaobjetos. El "aceite de inmersión" se elabora especialmente para este propósito.

Con un aumento de 400X o superior, deberá cortar tejido muy fino. Pero hay un par de formas de ver las celdas sin el conocimiento o las herramientas para preparar secciones. Para ver las células vegetales, haga una búsqueda en Internet de "montaje húmedo de células de cebolla". Para ver algunas células animales (las de su hijo), busque "diapositiva de células de la mejilla".


No se pueden ver imágenes más allá de un cierto aumento con un microscopio - Biología

Un microscopio simple es un instrumento óptico que se utiliza para ver objetos cercanos. Es simplemente una lupa o lente convergente de corta distancia focal. La lente se mantiene un poco más cerca del objeto que su distancia focal y el ojo está posicionado cerca del otro lado de la lente. Se observa una imagen virtual, erecta y ampliada del objeto como se muestra en la figura.

La lente está tan ajustada que la imagen del objeto OA se encuentra en el punto cercano y la distancia de la imagen es la menor distancia de visión distinta. Sea & alpha el ángulo subtendido a simple vista por el objeto en el punto cercano y & beta el ángulo subtendido en la lente por la imagen a la misma distancia. El aumento angular del microscopio simple se define como la relación de & beta a & alpha,

empezar exto & amp = frac < beta> < alpha> end De la figura, tenemos $ alpha = frac$ donde h es el objeto de altura. de la siguiente figura $ beta = h & rsquo / D text h & rsquo = texto $ begin M & amp = frac < beta> < alpha> = frac / frac = frac exto : h & rsquo / h = v / u endes el aumento lineal producido por la lente. Usando la fórmula de la lente begin frac 1f = frac 1u + frac 1v, text frac uv & amp = frac vf & ndash 1 text : v = -D, texto M & amp = frac vf & ndash 1 = - frac Df & ndash 1 text : & amp = - left ( frac Df + 1 right). fintexto M = 1 + frac df end

Cuando la imagen se forma en el infinito, el objeto debe colocarse en el foco. El poder de aumento del microscopio en el caso viene dado por

Vemos que cuanto menor sea la distancia focal, mayor será el poder de aumento del microscopio.

Microscopio compuesto

Un microscopio compuesto aumenta más que un simple microscopio. Consta de dos lentes convergentes dispuestas coaxialmente. La lente que mira hacia el objeto se llama objetivo y la que está más cerca del ojo se llama ocular.

El objeto OA, que se va a ver, se coloca un poco más allá del foco, Fo del objetivo y una imagen real, invertida, ampliada IB, se forma en el otro lado del objetivo. Esta imagen actúa como el objeto para el ocular que se ajusta para que la IA se encuentre dentro del enfoque Fmi del ocular. La imagen final que veo a simple vista es virtual, erguida y muy ampliada. La posición de I & rsquo N puede estar en cualquier lugar entre el punto cercano y el punto lejano del ojo, pero el aumento es mayor cuando la imagen final se encuentra al menos a una distancia de visión distinta. El diagrama de rayos de un microscopio compuesto se muestra en la figura.

Poder de aumento

El microscopio compuesto produce un aumento total en dos pasos: el objetivo produce el aumento lateral es el producto de dos factores, m & timesMmi.

Cuando un objeto OA se ve a simple vista, el ángulo visual subtendido por él en el ojo es

empezar alpha & amp = frac hD text : h = OA, endaltura del objeto. Cuando se usa el microscopio compuesto para ver el objeto, el ángulo visual subtendido en el ojo es begin beta & amp = frac fin

donde H2 = I & rsquoN, altura de la imagen final. Este ángulo se puede escribir como & beta = h1/ umi , donde H1 es la altura de la imagen IB yumi es la distancia del objeto para el ocular. El poder de aumento total del instrumento es

donde tuo = distancia del objeto y vo = distancia de la imagen para el objetivo. La relación D / uo es el poder de aumento del ocular tratado como un microscopio simple, y esto es igual a & ndashD / fmi en el ajuste normal y & ndash [(D / Fmi) + 1] cuando la imagen se obtiene al menos a una distancia de visión distinta. Por lo tanto, el poder de aumento del microscopio compuesto en ajuste normal es

empezar M & amp = frac frac finy para el ajuste con la imagen final en un punto cercano, beginM & amp = - frac left ( frac + 1 derecha) texto : 1 / f = 1 / u_o + 1 / v_o, text frac & amp = frac & ndash 1 texto M & amp = - left ( frac + 1 derecha) izquierda ( frac + 1 derecha) endPor lo tanto, se ve la imagen de aumento final I & rsquoN beginF_o text F_e : text fin

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Cosas para recordar
  • Un microscopio simple es un instrumento óptico que se utiliza para ver objetos cercanos.
  • Un microscopio compuesto aumenta más que un simple microscopio.
  • El microscopio compuesto produce un aumento total en dos pasos
  • Incluye todas las relaciones que se establezcan entre las personas.
  • Puede haber más de una comunidad en una sociedad. Comunidad más pequeña que la sociedad.
  • Es una red de relaciones sociales que no se puede ver ni tocar.
  • Los intereses y objetivos comunes no son necesarios para la sociedad.

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Biología 171


Los alimentos proporcionan al cuerpo los nutrientes que necesita para sobrevivir. Muchos de estos nutrientes críticos son macromoléculas biológicas, o moléculas grandes, necesarias para la vida. Diferentes combinaciones de moléculas orgánicas más pequeñas (monómeros) forman estas macromoléculas (polímeros). ¿Qué macromoléculas biológicas específicas requieren los seres vivos? ¿Cómo se forman estas moléculas? ¿Qué funciones cumplen? Exploramos estas preguntas en este capítulo.

Objetivos de aprendizaje

Al final de esta sección, podrá hacer lo siguiente:

  • Describir el papel de las células en los organismos.
  • Comparar y contrastar microscopía óptica y microscopía electrónica
  • Resumir la teoría celular

Una celda es la unidad más pequeña de un ser vivo. Ya sea que esté compuesto por una célula (como una bacteria) o muchas células (como un humano), lo llamamos organismo. Por tanto, las células son los componentes básicos de todos los organismos.

Varias células de un tipo que se interconectan entre sí y realizan una función compartida forman los tejidos. Estos tejidos se combinan para formar un órgano (su estómago, corazón o cerebro) y varios órganos comprenden un sistema de órganos (como el sistema digestivo, el sistema circulatorio o el sistema nervioso). Varios sistemas que funcionan juntos forman un organismo (como un ser humano). Aquí, examinaremos la estructura y función de las células.

Hay muchos tipos de células, que los científicos agrupan en una de dos categorías amplias: procariotas y eucariotas. Por ejemplo, clasificamos células tanto animales como vegetales como células eucariotas, mientras que clasificamos las células bacterianas como procariotas. Antes de discutir los criterios para determinar si una célula es procariota o eucariota, primero examinaremos cómo estudian las células los biólogos.

Microscopía

Las celdas varían de tamaño. Con pocas excepciones, no podemos ver células individuales a simple vista, por lo que los científicos usan microscopios (micro- = "pequeño" -scope = "mirar") para estudiarlas. Un microscopio es un instrumento que amplía un objeto. Fotografíamos la mayoría de las células con un microscopio, por lo que podemos llamar a estas imágenes micrografías.

La óptica de las lentes de un microscopio cambia la orientación de la imagen que ve el usuario. Una muestra que está del lado derecho hacia arriba y hacia la derecha en el portaobjetos del microscopio aparecerá boca abajo y mirando hacia la izquierda cuando se mira a través de un microscopio, y viceversa. De manera similar, si uno mueve el portaobjetos hacia la izquierda mientras mira a través del microscopio, parecerá que se mueve hacia la derecha, y si uno lo mueve hacia abajo, parecerá que se mueve hacia arriba. Esto ocurre porque los microscopios utilizan dos juegos de lentes para ampliar la imagen. Debido a la forma en que la luz viaja a través de las lentes, este sistema de dos lentes produce una imagen invertida (los microscopios binoculares o de disección funcionan de manera similar, pero incluyen un sistema de aumento adicional que hace que la imagen final parezca vertical).

Microscopios de luz

Para darle una idea del tamaño de las células, un glóbulo rojo humano típico tiene aproximadamente ocho millonésimas de metro u ocho micrómetros (abreviado como ocho μm) de diámetro. La cabeza de un alfiler tiene aproximadamente dos milésimas de metro (dos mm) de diámetro. Eso significa que alrededor de 250 glóbulos rojos podrían caber en la cabeza de un alfiler.

La mayoría de los microscopios para estudiantes son microscopios ópticos ((Figura)a). La luz visible pasa y se dobla a través del sistema de lentes para permitir que el usuario vea la muestra. Los microscopios ópticos son ventajosos para observar organismos vivos, pero dado que las células individuales son generalmente transparentes, sus componentes no se pueden distinguir a menos que estén coloreados con tintes especiales. Sin embargo, la tinción generalmente mata las células.

Los microscopios de luz que los estudiantes universitarios usan comúnmente en el laboratorio aumentan hasta aproximadamente 400 veces. Dos parámetros que son importantes en microscopía son el aumento y el poder de resolución. La ampliación es el proceso de agrandar la apariencia de un objeto. El poder de resolución es la capacidad del microscopio para distinguir dos estructuras adyacentes como separadas: cuanto mayor sea la resolución, mejor será la claridad y el detalle de la imagen. Cuando se usan lentes de inmersión en aceite para estudiar objetos pequeños, el aumento generalmente aumenta a 1,000 veces. Para comprender mejor la estructura y función celular, los científicos suelen utilizar microscopios electrónicos.


Microscopios electronicos

A diferencia de los microscopios ópticos, los microscopios electrónicos ((Figura)B) utilizan un haz de electrones en lugar de un haz de luz. Esto no solo permite un mayor aumento y, por lo tanto, más detalles ((Figura)), sino que también proporciona un mayor poder de resolución. El método para preparar la muestra para su visualización con un microscopio electrónico mata la muestra. Los electrones tienen longitudes de onda cortas (más cortas que los fotones) que se mueven mejor en el vacío, por lo que no podemos ver las células vivas con un microscopio electrónico.

En un microscopio electrónico de barrido, un haz de electrones se mueve hacia adelante y hacia atrás a través de la superficie de una célula, creando detalles de las características de la superficie de la célula. En un microscopio electrónico de transmisión, el haz de electrones penetra en la célula y proporciona detalles de las estructuras internas de la célula. Como puede imaginar, los microscopios electrónicos son significativamente más voluminosos y costosos que los microscopios ópticos.



Para otra perspectiva sobre el tamaño de la celda, pruebe el interactivo HowBig.

Teoría celular

Los microscopios que usamos hoy en día son mucho más complejos que los que usaba el comerciante holandés Antony van Leeuwenhoek, en el siglo XVII. Experto en la elaboración de lentes, van Leeuwenhoek observó los movimientos de los organismos unicelulares, a los que denominó colectivamente "animálculos".

En la publicación de 1665 Micrografía, el científico experimental Robert Hooke acuñó el término "célula" para las estructuras en forma de caja que observó al ver tejido de corcho a través de una lente. En la década de 1670, van Leeuwenhoek descubrió bacterias y protozoos. Los avances posteriores en lentes, construcción de microscopios y técnicas de tinción permitieron a otros científicos ver algunos componentes dentro de las células.

A fines de la década de 1830, el botánico Matthias Schleiden y el zoólogo Theodor Schwann estaban estudiando tejidos y propusieron la teoría de la célula unificada, que establece que una o más células comprenden todos los seres vivos, la célula es la unidad básica de la vida y nuevas células surgen de las células existentes. . Rudolf Virchow luego hizo importantes contribuciones a esta teoría.

Citotecnólogo ¿Alguna vez ha oído hablar de una prueba médica llamada prueba de Papanicolaou ((Figura))? En esta prueba, un médico toma una pequeña muestra de células del cuello uterino de la paciente y la envía a un laboratorio médico donde un citotecnólogo tiñe las células y las examina para detectar cualquier cambio que pueda indicar cáncer de cuello uterino o una infección microbiana.

Los citotecnólogos (cyto- = “cell”) son profesionales que estudian las células mediante exámenes microscópicos y otras pruebas de laboratorio. Están entrenados para determinar qué cambios celulares están dentro de los límites normales y cuáles son anormales. Su enfoque no se limita a las células del cuello uterino. Estudian muestras celulares que provienen de todos los órganos. Cuando notan anomalías, consultan a un patólogo, un médico que interpreta y diagnostica los cambios que provocan las enfermedades en los tejidos y líquidos corporales.

Los citotecnólogos juegan un papel vital en salvar la vida de las personas. Cuando los médicos descubren anormalidades temprano, el tratamiento de un paciente puede comenzar antes, lo que generalmente aumenta las posibilidades de un resultado exitoso.


Resumen de la sección

Una celda es la unidad de vida más pequeña. La mayoría de las células son tan pequeñas que no podemos verlas a simple vista. Por lo tanto, los científicos usan microscopios para estudiar células. Los microscopios electrónicos proporcionan mayor aumento, mayor resolución y más detalle que los microscopios ópticos. La teoría de la célula unificada establece que una o más células comprenden todos los organismos, la célula es la unidad básica de la vida y nuevas células surgen de las células existentes.

Respuesta libre

En su vida diaria, probablemente haya notado que ciertos instrumentos son ideales para determinadas situaciones. Por ejemplo, usaría una cuchara en lugar de un tenedor para comer sopa porque la cuchara tiene forma para recoger, mientras que la sopa se deslizaría entre los dientes de un tenedor. El uso de instrumentos ideales también se aplica a la ciencia. ¿En qué situaciones sería ideal el uso de un microscopio óptico y por qué?

Un microscopio óptico sería ideal para observar un organismo vivo pequeño, especialmente cuando la célula se ha teñido para revelar detalles.

¿En qué situaciones sería ideal el uso de un microscopio electrónico de barrido y por qué?

Un microscopio electrónico de barrido sería ideal cuando desea ver los detalles minuciosos de la superficie de una célula, porque su haz de electrones se mueve hacia adelante y hacia atrás sobre la superficie para transmitir la imagen.

¿En qué situaciones sería ideal un microscopio electrónico de transmisión y por qué?

Un microscopio electrónico de transmisión sería ideal para ver las estructuras internas de la célula, porque muchas de las estructuras internas tienen membranas que no son visibles con el microscopio óptico.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de cada uno de estos tipos de microscopios?

Las ventajas de los microscopios ópticos son que se obtienen fácilmente y el haz de luz no mata las células. Sin embargo, los microscopios ópticos típicos están algo limitados en la cantidad de detalles que pueden revelar. Los microscopios electrónicos son ideales porque puede ver detalles intrincados, pero son voluminosos y costosos, y la preparación para el examen microscópico mata la muestra.

Explique cómo la formación de un ser humano adulto sigue la teoría celular.

  1. Todos los seres vivos están hechos de células.
  2. Las células son la unidad más básica de la vida.
  3. Las nuevas células surgen de las células existentes.

Todos los seres humanos son organismos multicelulares cuyos bloques de construcción más pequeños son las células. Los seres humanos adultos comienzan con la fusión de una célula de gameto masculino con una célula de gameto femenino para formar un óvulo fertilizado (célula única). Luego, esa célula se divide en dos células, cada una de las cuales se divide en dos células más, y así sucesivamente hasta que se forman todas las células de un embrión humano. A medida que el embrión pasa por todas las etapas de desarrollo para formar un ser humano adulto, las células que se agregan surgen de la división de las células existentes.

Glosario


Telescopios

Los telescopios están diseñados para ver objetos distantes y producen una imagen que es más grande que la imagen producida a simple vista. Los telescopios recogen mucha más luz que el ojo, lo que permite observar objetos tenues con mayor aumento y mejor resolución. Los telescopios se inventaron alrededor de 1600, y Galileo fue el primero en usarlos para estudiar los cielos, con consecuencias monumentales. Observó las lunas de Júpiter, los cráteres y montañas de la luna, los detalles de las manchas solares y el hecho de que la Vía Láctea está compuesta por una gran cantidad de estrellas individuales.

Figura ( PageIndex <3> ): (a) Galileo fabricó telescopios con un objetivo convexo y un ocular cóncavo. Estos producen una imagen vertical y se utilizan en catalejos. (b) La mayoría de los telescopios refractores simples tienen dos lentes convexas. El objetivo forma una imagen real invertida en (o justo dentro) del plano focal del ocular. Esta imagen sirve como objeto para el ocular. El ocular forma una imagen virtual invertida que se amplía.

La figura ( PageIndex <3a> ) muestra un telescopio refractor compuesto por dos lentes. La primera lente, llamada objetivo, forma una imagen real dentro de la distancia focal de la segunda lente, que se llama ocular. La imagen de la lente del objetivo sirve como objeto para el ocular, que forma una imagen virtual ampliada que es observada por el ojo. Este diseño es el que utilizó Galileo para observar los cielos.

Aunque la disposición de las lentes en un telescopio refractor parece similar a la de un microscopio, existen diferencias importantes. En un telescopio, el objeto real está lejos y la imagen intermedia es más pequeña que el objeto. En un microscopio, el objeto real está muy cerca y la imagen intermedia es más grande que el objeto. Tanto en el telescopio como en el microscopio, el ocular amplía la imagen intermedia en el telescopio, sin embargo, esta es la única ampliación.

El telescopio de dos lentes más común se muestra en la Figura ( PageIndex <3b> ). El objeto está tan lejos del telescopio que se encuentra esencialmente en el infinito en comparación con las distancias focales de las lentes (d_^ approx infty ), por lo que los rayos entrantes son esencialmente paralelos y se enfocan en el plano focal. Por lo tanto, la primera imagen se produce en

como se muestra en la figura, y no es grande en comparación con lo que podría ver al mirar directamente al objeto. Sin embargo, el ocular del ocular del telescopio (como el ocular del microscopio) le permite acercarse más que su punto cercano a esta primera imagen y, por lo tanto, la amplía (debido a que está cerca de él, subtiende un ángulo más grande desde su ojo y así forma una imagen más grande en su retina). En cuanto a una lupa simple, la ampliación angular de un telescopio es la relación del ángulo subtendido por la imagen ( ( theta_) en ( PageIndex <3b> )) al ángulo subtendido por el objeto real ( ( theta_) en ( PageIndex <3b> )):

Para obtener una expresión para el aumento que involucre solo los parámetros de la lente, tenga en cuenta que el plano focal de la lente del objetivo se encuentra muy cerca del plano focal del ocular. Si asumimos que estos planos están superpuestos, tenemos la situación que se muestra en la Figura ( PageIndex <4> ).

Figura ( PageIndex <4> ): El plano focal de la lente del objetivo de un telescopio está muy cerca del plano focal del ocular. El ángulo ( theta_) subtendido por la imagen vista a través del ocular es mayor que el ángulo ( theta_) subtendido por el objeto cuando se ve a simple vista.

Además asumimos que los ángulos ( theta_) y ( theta_) son pequeños, de modo que la aproximación de ángel pequeño se cumple ( ( tan theta approx theta )). Si la imagen formada en el plano focal tiene una altura (h ) entonces

donde se introduce el signo menos porque la altura es negativa si medimos ambos ángulos en sentido antihorario. Insertar estas expresiones en la Ecuación ref <2.39> da

Por lo tanto, para obtener el mayor aumento angular, es mejor tener un objetivo con una distancia focal larga y un ocular con una distancia focal corta. Cuanto mayor sea el aumento angular (M ), más grande aparecerá un objeto cuando se mire a través de un telescopio, haciendo visibles más detalles. Muchos factores imponen límites a los detalles observables, incluida la calidad de la lente y las perturbaciones atmosféricas. Los oculares típicos tienen distancias focales de 2,5 cm o 1,25 cm. Si el objetivo del telescopio tiene una distancia focal de 1 metro, entonces estos oculares dan como resultado aumentos de 40 y veces y 80 y veces, respectivamente. Por lo tanto, los aumentos angulares hacen que la imagen parezca 40 u 80 veces más cercana que el objeto real.

El signo menos en el aumento indica que la imagen está invertida, lo cual no es importante para observar las estrellas pero es un problema real para otras aplicaciones, como telescopios en barcos o miras de armas telescópicas. Si se necesita una imagen vertical, se puede utilizar la disposición de Galileo & rsquos en ( PageIndex <3a> ). Pero una disposición más común es usar una tercera lente convexa como ocular, aumentando la distancia entre las dos primeras e invirtiendo la imagen una vez más, como se ve en la Figura ( PageIndex <5> ).

Figura ( PageIndex <5> ): Esta disposición de tres lentes en un telescopio produce una imagen final vertical. Las dos primeras lentes están lo suficientemente separadas como para que la segunda lente invierta la imagen de la primera. La tercera lente actúa como una lupa y mantiene la imagen en posición vertical y en un lugar que es fácil de ver.

El telescopio refractor más grande del mundo es el telescopio Yerkes de 40 pulgadas de diámetro ubicado en Lake Geneva, Wisconsin (Figura ( PageIndex <6> )), y operado por la Universidad de Chicago.

Es muy difícil y caro construir grandes telescopios refractores. Necesita lentes grandes sin defectos, lo que en sí mismo es una tarea técnicamente exigente. Un telescopio refractor básicamente parece un tubo con una estructura de soporte para rotarlo en diferentes direcciones. Un telescopio refractor tiene varios problemas. La aberración de las lentes hace que la imagen se vea borrosa. Además, a medida que las lentes se vuelven más gruesas para lentes más grandes, se absorbe más luz, lo que hace que las estrellas débiles sean más difíciles de observar. Los lentes grandes también son muy pesados ​​y se deforman bajo su propio peso. Algunos de estos problemas con los telescopios refractores se abordan evitando la refracción para recoger la luz y, en su lugar, utilizando un espejo curvo en su lugar, como lo ideó Isaac Newton. Estos telescopios se denominan telescopios reflectores.

Figura ( PageIndex <6> ): En 1897, el Observatorio Yerkes en Wisconsin (EE. UU.) Construyó un gran telescopio refractor con una lente de objetivo de 40 pulgadas de diámetro y un tubo de 62 pies de longitud. (crédito: Observatorio Yerkes, Universidad de Chicago)


Cómo utilizar aceite de inmersión para microscopio

  1. Comience por enfocar su muestra usando la lente de objetivo de 40x. Gire la lente del objetivo hasta la mitad entre la lente de 40x y 100x para que pueda alcanzar el cubreobjetos de su portaobjetos.
  2. Coloque una gota de aceite de inmersión tipo A de viscosidad amorosa en la parte superior de su cubreobjetos y otra gota directamente en su lente de objetivo de aceite 100x.
  3. Gire lentamente su lente objetivo de aceite 100x en su lugar y ajuste el enfoque fino hasta que obtenga una imagen nítida y clara.
  4. Cuando termine de ver con su lente de inmersión en aceite 100x, limpie con cuidado el aceite de todas las superficies de vidrio con un trozo de papel de limpieza de lentes.
  5. Utilice una segunda hoja de papel para lentes humedecida con una pequeña cantidad de alcohol (etílico o isopropílico) o solución limpiadora de lentes, limpiando todas las superficies de vidrio nuevamente para eliminar cualquier resto de aceite. Si no se elimina el aceite de inmersión de las lentes, se producirá un aceite endurecido en las lentes que afectará la claridad en el futuro.
  6. Si necesita quitar el aceite de inmersión que se ha dejado en una lente y se ha endurecido, humedezca el papel de la lente con una pequeña cantidad de xileno o solución de limpieza para lentes de microscopio. Limpie suavemente las superficies de las lentes, dejando suficiente tiempo para que la solución ablande el aceite endurecido. Una vez eliminado el aceite, vuelva a limpiar las superficies.

Resumen de la sección

  • El microscopio es un sistema de elementos múltiples que tiene más de una sola lente o espejo.
  • Muchos dispositivos ópticos contienen más de una lente o espejo. Estos se analizan considerando cada elemento de forma secuencial. La imagen formada por el primero es el objeto del segundo, y así sucesivamente. Las mismas técnicas de trazado de rayos y lentes finas se aplican a cada elemento de la lente.
  • El aumento general de un sistema de elementos múltiples es el producto de los aumentos de sus elementos individuales. Para un sistema de dos elementos con un objetivo y un ocular, esto es metro = metroometromi, dónde metroo es la ampliación del objetivo y metromi es el aumento del ocular, como en un microscopio.
  • Los microscopios son instrumentos que nos permiten ver detalles que no podríamos ver a simple vista y constan de una variedad de componentes.
  • El ocular y el objetivo contribuyen al aumento. La apertura numérica N / A de un objetivo viene dado por
    NA = n pecado α donde norte es el índice de refracción y α el ángulo de aceptación.
  • Las técnicas de inmersión se utilizan a menudo para mejorar la capacidad de captación de luz de los microscopios. La muestra se ilumina mediante luz transmitida, dispersa o reflejada a través de un condensador.
  • los F/ # describe la capacidad de captación de luz de una lente. Está dado por [latex] f text # = frac approx frac <1> <2NA> [/ latex].

Preguntas conceptuales

  1. La óptica geométrica describe la interacción de la luz con objetos macroscópicos. Entonces, ¿por qué es correcto utilizar la óptica geométrica para analizar la imagen de un microscopio?
  2. La imagen producida por el microscopio en la Figura 2 no se puede proyectar. ¿Podrían proyectarlo lentes o espejos adicionales? Explicar.
  3. ¿Por qué no hacer que el objetivo de un microscopio forme una imagen del caso 2 con un gran aumento? (Sugerencia: considere la ubicación de esa imagen y la dificultad que supondría utilizar el ocular como lupa).
  4. ¿Qué ventajas ofrecen los objetivos de inmersión en aceite?
  5. Cómo hace el N / A de un microscopio en comparación con el N / A de una fibra óptica?

Problemas y ejercicios de amplificador

  1. Un microscopio con un aumento total de 800 tiene un objetivo que aumenta en 200. (a) ¿Cuál es el aumento del ocular? (b) Si hay otros dos objetivos que pueden usarse, con aumentos de 100 y 400, ¿qué otros aumentos totales son posibles?
  2. (a) ¿Qué aumento produce un objetivo de microscopio de distancia focal de 0.150 cm que está a 0.155 cm del objeto que se está viendo? (b) ¿Cuál es el aumento total si se usa un ocular de 8 × (uno que produce un aumento de 8,00)?
  3. (a) Where does an object need to be placed relative to a microscope for its 0.500 cm focal length objective to produce a magnification of −400? (b) Where should the 5.00 cm focal length eyepiece be placed to produce a further fourfold (4.00) magnification?
  4. You switch from a 1.40 N / A 60× oil immersion objective to a 1.40 N / A 60× oil immersion objective. What are the acceptance angles for each? Compare and comment on the values. Which would you use first to locate the target area on your specimen?
  5. An amoeba is 0.305 cm away from the 0.300 cm focal length objective lens of a microscope. (a) Where is the image formed by the objective lens? (b) What is this image’s magnification? (c) An eyepiece with a 2.00 cm focal length is placed 20.0 cm from the objective. Where is the final image? (d) What magnification is produced by the eyepiece? (e) What is the overall magnification? (See Figure 2.)
  6. You are using a standard microscope with a 0.10 N / A 4× objective and switch to a 0.65 N / A 40× objective. What are the acceptance angles for each? Compare and comment on the values. Which would you use first to locate the target area on of your specimen? (Ver Figura 3.)
  7. Resultados irrazonables. Your friends show you an image through a microscope. They tell you that the microscope has an objective with a 0.500 cm focal length and an eyepiece with a 5.00 cm focal length. The resulting overall magnification is 250,000. Are these viable values for a microscope?

Cannot see images beyond a certain magnification with a microscope - Biology

The instruments, which are used to produce an image of an object by using a lens or a combination of lenses, are called optical instruments. Examples are a Photographic camera, microscope, telescope, etc.

Photographic camera

A photographic camera is an optical instrument that is used to record a permanent image of an object on a photographic film.

The construction of camera is based on the principle thatwhen an object is placed beyond 2F of a convex lens. A real, inverted and diminished image is formed between F and 2F on the other side of the lens.

Microscope:

A microscope is an optical instrument that is used to see the details of very small objects which cannot be seen through our naked eyes.

A microscope forms highly magnified images of the tiny objects by a system of combined lenses due to which it becomes possible to see the details of very tiny objects through a microscope.

Telescope

A telescope is an optical instrument that is used to see the details of the distant objects.

Construction:

An astronomical telescope two convex lenses are used ( one objective and other eye-piece) are fitted at the outer ends of two metal tubes which can slide into one another. The objective of an astronomical telescope has a large focal length but the eye-piece has a short focal length.

In order to bring the telescope in normal adjustment, the telescope is focused at infinity that can be achieved by turning the adjustment knobs, In the normal adjustment, a person can view distant objects clearly.

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Luke Smith

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Resumen de la sección

  • The microscope is a multiple-element system having more than a single lens or mirror.
  • Many optical devices contain more than a single lens or mirror. These are analysed by considering each element sequentially. The image formed by the first is the object for the second, and so on. The same ray tracing and thin lens techniques apply to each lens element.
  • The overall magnification of a multiple-element system is the product of the magnifications of its individual elements. For a two-element system with an objective and an eyepiece, this is

dónde is the magnification of the objective and is the magnification of the eyepiece, such as for a microscope.

dónde is the refractive index and the angle of acceptance.

Preguntas conceptuales

1: Geometric optics describes the interaction of light with macroscopic objects. Why, then, is it correct to use geometric optics to analyse a microscope’s image?

2: The image produced by the microscope in Figure 2 cannot be projected. Could extra lenses or mirrors project it? Explicar.

3: Why not have the objective of a microscope form a case 2 image with a large magnification? (Hint: Consider the location of that image and the difficulty that would pose for using the eyepiece as a magnifier.)

4: What advantages do oil immersion objectives offer?

5: How does the /> of a microscope compare with the /> of an optical fiber?

Problem Exercises

1: A microscope with an overall magnification of 800 has an objective that magnifies by 200. (a) What is the magnification of the eyepiece? (b) If there are two other objectives that can be used, having magnifications of 100 and 400, what other total magnifications are possible?

2: (a) What magnification is produced by a 0.150 cm focal length microscope objective that is 0.155 cm from the object being viewed? (b) What is the overall magnification if an eyepiece (one that produces a magnification of 8.00) is used?

3: (a) Where does an object need to be placed relative to a microscope for its 0.500 cm focal length objective to produce a magnification of ? (b) Where should the 5.00 cm focal length eyepiece be placed to produce a further fourfold (4.00) magnification?

4: You switch from a oil immersion objective to a oil immersion objective. What are the acceptance angles for each? Compare and comment on the values. Which would you use first to locate the target area on your specimen?

5: An amoeba is 0.305 cm away from the 0.300 cm focal length objective lens of a microscope. (a) Where is the image formed by the objective lens? (b) What is this image’s magnification? (c) An eyepiece with a 2.00 cm focal length is placed 20.0 cm from the objective. Where is the final image? (d) What magnification is produced by the eyepiece? (e) What is the overall magnification? (Ver Figura 3.)

6: You are using a standard microscope with a objective and switch to a objective. What are the acceptance angles for each? Compare and comment on the values. Which would you use first to locate the target area on of your specimen? (Ver Figura 3.)

7: Unreasonable Results

Your friends show you an image through a microscope. They tell you that the microscope has an objective with a 0.500 cm focal length and an eyepiece with a 5.00 cm focal length. The resulting overall magnification is 250,000. Are these viable values for a microscope?


Brightfield vs. fluorescence microscopy

If you use additional lenses to increase your ability to magnify a sample, you’ve got a compound microscope. Most modern microscopes are compound microscopes, because the additional magnification gives a more enlarged image. If only white light is used for illumination, then it’s bright-field microscopy.

Figura 2.The light path through lenses and sample in basic brightfield microscopy (A). Antique 19th century drum-style compound microscope (B).


Referencias

Brandon is an enthusiast, hobbyist, and amateur in the world of microscopy. His love for science and all things microscopic moves him to share everything he knows about microscopy and microbiology.

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