13/03/2019
O microscópio ótico (português brasileiro )
ou óptico ( português europeu )[1] é um
instrumento óptico, que faz uso da refração
da luz oriunda de uma série de lentes,
dotadas, ou não, de filtros multicoloridos e/
ou ultravioleta , para ampliar e regular
estruturas invisíveis (ou difíceis de serem
visualizadas) à olho nu.
É constituído por uma parte ótica para
ampliação das imagens e, uma parte
mecânica para suportar o sistema ótico e
realizar a focagem.
Alternativas à microscopia ótica que não
usam a luz visível incluem a microscopia
eletrônica de varredura e microscopia
eletrônica de transmissão.
Configurações ópticas
Diagrama do microscópio simples
Há duas configurações básicas do
microscópio ótico convencional: o
microscópio simples e o microscópio
composto. A grande maioria dos modernos
microscópios de pesquisa é composto,
enquanto alguns microscópios digitais
comerciais mais baratos são simples
microscópios de lente única. [carece de
fontes ]
Microscópio simples
Um microscópio simples é um microscópio
que usa uma lente ou conjunto de lentes
para ampliar um objeto através de
ampliação angular sozinho, dando ao
espectador uma imagem virtual ampliada
ereto. [2] [3] . Foi Galileu quem trabalhou
com o primeiro microscópio[4] . A utilização
de uma única lente convexa ou grupos de
lentes ainda se encontram em dispositivos
de ampliação simples, tais como a lupa, e
oculares como telescópios e
microscópios. [5]
Microscópio composto
O microscópio composto, é constituído por
três sistemas de lentes: o condensador, a
objetiva e a ocular.O condensador tem
como finalidade, projetar um cone de luz
sobre as células que estão sendo
examinadas no microscópio. Após
atravessar as células, esse feixe luminoso,
em formato de cone, penetra na objetiva, a
qual projeta uma imagem aumentada, no
plano focal da ocular, e, novamente a
amplia. E enfim, a imagem fornecida pela
ocular pode ser percebida pela retina
(Figura 2) como uma imagem situada a 25
cm da lente ocular, ou então pode ser
projetada sobre uma tela ou uma chapa
fotográfica. A ampliação total oferecida por
um microscópio é correspondente ao
aumento da objetiva multiplicado pelo
aumento da ocular. Chama-se poder de
resolução de um sistema óptico a sua
capacidade de separar detalhes. Na prática,
o poder de resolução é expresso pelo limite
de resolução, que é a menor distância que
deve existir entre dois pontos para que eles
apareçam individualizados.O que determina
a riqueza de detalhes da imagem fornecida
por um sistema óptico é o seu limite de
resolução, e não o seu poder de aumentar o
tamanho dos objetos. A propriedade de
aumentar apenas tem valor prático se
acompanhada de um aumento paralelo do
poder resolutivo. O limite de resolução
depende essencialmente da objetiva. A
ocular não pode acrescentar detalhes à
imagem; sua função é apenas aumentar de
tamanho a imagem, que é projetada em seu
plano de foco pela objetiva. [6]
Microscópio Digital
Um microscópio digital é aquele que
apresenta uma câmera digital que permite a
observação da amostra com o auxílio de um
computador. Outras partes do microscópio
também podem ser controladas por
computadores atingindo maiores e mais
complexos níveis de automação. A partir da
digitalização obtém-se uma melhor análise
das imagens como, por exemplo, medição
de tamanhos e quantificação de manchas.
Microscópios digitais de baixa potência e
microscópios USB são facilmente
encontrados no comércio. Em alguns
modelos simples a câmera é conectada
diretamente à porta USB de um
computador, para que as imagens sejam
mostradas diretamente no monitor. Eles
oferecem ampliações modestas (até cerca de
200×) sem a necessidade de usar oculares e
a um custo muito baixo. A iluminação de
alta potência é geralmente fornecida por
uma fonte de LED ou fontes adjacentes à
lente da câmera.
A microscopia digital com níveis de luz
muito baixos para evitar danos a amostras
biológicas vulneráveis também está
disponível usando câmeras digitais de
contagem de fótons sensíveis. Foi
demonstrado que uma fonte de luz que
fornece pares de fótons emaranhados pode
minimizar o risco de danos às amostras
mais sensíveis à luz. Nesta aplicação da
imagem fantasma à microscopia esparsa, a
amostra é iluminada com fótons
infravermelhos, cada qual está
espacialmente correlacionado com um
parceiro emaranhado na banda visível para
imagens eficientes por uma câmera de
contagem de fótons. [7]
História [8]
Microscópio de 1751
Existem relatos de cristais chamados lentes
de Layard desde 721 a. C., já as lupas são
constituintes da história de vários povos
antigos. Os romanos também possuem
relatos de lentes biconvexas, mas a
popularidade das mesmas só aumentou
quando o óculos foi inventado por volta de
1280, na Itália. [9]
Mesmo com a maior utilização das lentes
após a invenção dos óculos no final do
século XIII, a conhecida estrutura do
microscópio, que engloba uma parte
mecânica associada ao aparelho óptico, só
foi convencionada mais de três séculos
depois.
Linha do Tempo
721 a.C Lente de Layard, uma das
primeiras lentes criadas.
1280 Invenção dos óculos
1608 Zacharias Jansen constrói um
microscópio com duas lentes
convergentes.
1611 Johannes Kepler sugere como fazer
um microscópio composto.
1665 Robert Hooke utiliza um
microscópio composto para estudar
cortes de cortiça e descreve os pequenos
poros na forma de células que ele chama
de "células". Publicou seu livro
Micrographia.
1674 Leeuwenhoek relatou sua
descoberta de protozoários. Observará
bactérias nove anos depois.
1828 W. Nicol desenvolve microscopia de
luz polarizada.
1838 Schleiden e Schwann propõem a
teoria celular e afirmam que a célula
nucleada é a unidade estrutural e
funcional de plantas e animais.
1849 J. Quekett publica um tratado
prático sobre o uso do microscópio.
1876 Abbé analisa os efeitos da difracção
na formação da imagem no microscópio
e mostra como aperfeiçoar a concepção
do microscópio.
1878 Ernst Abbe formula uma teoria
matemática relacionando a resolução ao
comprimento de onda da luz.
1881 Retzius descreve muitos tecidos
animais com um detalhe que não foi
superado por nenhum outro
microscopista luz. Nas próximas duas
décadas, ele, Cajal e outros histologistas
desenvolvem novos métodos de
coloração e propõem as bases da
anatomia microscópica.
1886 Carl Zeiss fabrica uma série de
lentes, com design de Abbé que permite
ao microscopista resolver estruturas nos
limites teóricos de luz visível.
1903 Richard Zsigmondy desenvolve o
ultramicroscópio e é capaz de estudar
objetos abaixo do comprimento de onda
da luz.
1908 Köhler e Siedentopf desenvolvem o
microscópio de fluorescência.
1930 Lebedeff projeta e constrói o
primeiro microscópio de interferência.
1932 Zernike inventa o microscópio de
contraste de fase.
1933 Ernst Ruska começa a desenvolver
o microscópio eletrônico. A capacidade
de usar elétrons em microscopia melhora
muito a resolução e expande as
fronteiras da exploração.
1937 Ernst Ruska e Max Knoll , físicos
alemães, constróem o primeiro
microscópio eletrônico.
1952 Nomarski inventa e patenteia o
sistema de contraste de interferência
diferencial para o microscópio de luz.
1981 Gerd Binnig e Heinrich Rohrer
inventam o microscópio de tunelamento
por varredura que fornece imagens
tridimensionais de objetos ao nível
atômico.
Estrutura do
instrumento[10]
Composição mecânica de um microscópio
óptico
Parte Imagem Descrição
Pé ou
base
Peça fixa à
base, na qual
estão
aplicadas
todas as
outras partes
constituintes
do
microscópio..
Coluna
ou
Braço
Fixo à base,
serve de
suporte aos
outros
elementos.
Mesa ou
Platina
Onde se fixa a
lâmina a ser
observada,
possui uma
janela por
onde passam
os raios
luminosos e
também
parafusos
dentados que
permitem
deslocar a
preparação.
Charriot
Peça ligada à
platina que
possibilita
mover a
lâmina,
permitindo a
melhor
centralização
da mesma.
Tubo ou
canhão
Cilindro que
suporta os
sistemas de
lentes,
localizando-se
na
extremidade
superior a
ocular e na
extermidade
inferior o
revólver com
objectivas.
Revólver
ou
Óptico
Disco
adaptado à
zona inferior
do tubo, que
suporta duas
a quatro
objectivas de
diferentes
ampliações:
por rotação é
possível
trocar rápida
e
comodamente
de objectiva.
Composição óptica de um microscópio
óptico
Parte Imagem Descri
Condensador
Conjunto
ou mais l
convergen
orientam
espalham
regularme
luz emitid
fonte lumi
sobre o c
de visão d
microscó
Diafragma
É constitu
palhetas q
podem se
aproxima
afastadas
centro atr
uma alava
parafuso,
permitind
regular a
intensidad
luz que in
campo de
do micros
Lentes
Objectivas
Permitem
ampliar a
imagem d
objecto 1
50x, 90x
100x. Exis
1.
As
obje
de 1
e 50
desi
obje
seca
entr
prep
e a
obje
exist
som
As
obje
de i
uma
que,
utili
nece
colo
uma
de ó
imer
entr
a
prep
o qu
ter
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refr
sem
ao d
evita
desv
feixe
lumi
para
da
obje
Oculares
Sistema d
que permi
ampliar a
imagem r
fornecida
objectiva,
formando
imagem vi
que se sit
aproxima
25 cm do
do observ
As ocular
utilizadas
de amplia
10x, mas
microscó
binocular
também e
oculares
8x e 6x.
Esquema do microscópio óptico.
Aplicações
Nas ciências, a microscopia ótica foi de
suma importância, sendo aplicada na área
da química (no estudo de cristais), física (na
a investigação das propriedades físicas dos
materiais), a geologia (na análise da
composição mineralógica e textura de
rochas) e, evidentemente, no campo da
biologia (estudo das estruturas
microscópicas da matéria viva), entre
outros. [11]
A microscopia ótica é usada para o
diagnóstico médico, campo que está sendo
chamado de histopatologia quando se trata
de tecidos, ou em te**es de esfregaço em
células livres ou fragmentos de tecido.
Em uso industrial, microscópios binoculares
são comuns. Além de aplicações que
necessitem verdadeira percepção de
profundidade, o uso de oculares duplos
reduz o cansaço visual associado com
longos dias de trabalho em uma estação de
microscopia. Em certas aplicações,
microscópios de longo foco são
benéficos. [12]
Operação
A intensidade luminosa é regulável:
aumenta-se a intensidade luminosa sobindo-
se o condensador e abre-se o diafragma ou
diminui-se a intensidade luminosa descendo
o condensador e baixa-se o diafragma. [13]
A ampliação consiste no grau de aumento
da imagem em relação ao objeto. A
ampliação total obtida com o microscópio
óptico consiste no produto da ampliação da
objetiva pela ampliação da ocular. Esta, sem
distorção, não ultrapassa as 1200x.
O fator mais significativo para a obtenção
de uma boa imagem é, contudo, o poder de
resolução , que corresponde à distância
mínima que é necessário existir entre dois
pontos para que possam ser distinguidos ao
microscópio. Para o microscópio óptico
essa distância é de 0,2 µm devido ao
comprimento de onda das radiações
visíveis. Com efeito, a propriedade da
ampliação só tem interesse prático se for
acompanhada de um aumento do poder de
resolução .[14]
No que respeita a microscopia óptica vulgar
existem dois métodos fundamentais de
observação, de acordo com o tipo de
preparação a observar:
Se a lâmina não está corada (exame a
fresco): a observação é feita com
objetivas secas, do seguinte modo:
1. Desce-se o condensador e sobe-se
o diafragma para que a iluminação
não seja muito intensa, já que as
lâminas não estão coradas.
2. Com a objetiva de 10x escolhe-se o
pormenor a observar.
3. Seguidamente foca-se com a
objetiva de 40x, fazendo uma primeira
aproximação da objetiva à lâmina por
controlo visual externo, e só depois a
focagem por afastamento usando o
parafuso macrométrico e
posteriormente o micrométrico para
focagem final.
Se a lâmina está corada: a observação é
feita com objetivas de imersão,
procedendo do seguinte modo.
1. Sobe-se o condensador, abre-se o
diafragma e regula-se a iluminação da
fonte luminosa no máximo, de modo a
conseguir-se uma iluminação intensa,
apropriada à observação de lâmina
coradas.
2. Coloca-se na lâmina uma gota de
óleo de imersão e procede-se à
focagem. Primeiro aproximando a
objectiva à lâmina com controlo visual
externo, seguidamente a focagem
propriamente dita com o parafuso
macrométrico e finalmente o
aperfeiçoamento da focagem com o
parafuso micrométrico.
Alguns microorganismos estão no limiar do
poder de resolução do microscópio óptico.
A sua observação pode ser facilitada com o
emprego de técnicas especiais de
microscopia óptica. [15]
Microscópio óptico. 1-Ocular; 2-
Revólver; 3-Objectiva; 4-Parafuso
macrométrico; 5-Parafuso
micrométrico; 6-Platina; 7-Espelho;
8-Condensador
Microscopia de fundo
escuro
Ver artigo principal: Microscopia de
campo escuro
É uma aplicação do princípio de Tyndall.
Assim os corpúsculos a examinar são
fortemente iluminados por feixes luminosos
que penetram lateralmente, o que é
conseguido com condensadores especiais.
Deste modo, a única luz que penetra na
objectiva é a difractada pelas partículas
presentes na preparação, pelo que passam a
ser visíveis em fundo escuro também.A
raios luminosos que são captados pela
objetiva, ou seja, a iluminação oblíqua, são
resultados dos fenômenos de difração e
reflexão. Existe ainda uma equação
matemática que nos permite verificar a
iluminação oblíqua, também chamada de
contraste no campo escuro: Contraste = [(If
-Ia)/If]/100, onde I corresponde a
intensidade luminosa da luz no campo(f) ou
na amostra(a) . Se o resultado obtido for
negativo, significa que a amostra é mais
clara do que o próprio plano de fundo.
Dessa forma, permite apenas a passagem de
raios desviados num ângulo suficiente para
serem captados pela objetiva. [16]
Microscopia de
fluorescência
Ver artigo principal: Microscopia de
fluorescência
Permite observar microorganismos capazes
de fixar substâncias fluorescentes
( fluorocromos). A luz UV , ao incidir nessas
partículas, provoca a emissão de luz visível
e observa-se os microorganismos a brilhar
em fundo escuro. Como exemplo, o bacilo
da tuberculose fixa a auramina, pelo que o
diagnóstico da doença pode ser feito por
microscopia de fluorescência.
Microscopia de
contraste de fase
Permite visualização de microrganismos
vivos, sem coloração, através do contraste
devido à diferença de fase dos raios
luminosos que atravessam o fundo
relativamente à fase da luz que atravessa os
microrganismos. Esta diferença de fase é
conseguida por utilização de uma objectiva
de fase, que consiste num disco de vidro
com um escavação circular, de modo que a
luz que atravessa a escavação tem diferença
de 1/4 de fase em relação à que travessa a
outra porção do vidro. Assim, os objectos
não corados podem funcionar como
verdadeiras redes de difracção, pois os
pormenores da sua estrutura resultam de
pequenas diferenças nos índices de
refracção dos componentes celulares, e
estes originam diferenças de fase nas
radiações que os atravessam.
Referências
1. ↑ «Verbete "óptico" » . Dicionário
Priberam da Língua Portuguesa. Consultado
em 20 de março de 2014
