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MICROSCOPÍA

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FORMATO GUÍA PRACTICAS DE LABORATORIOS

PROGRAMA PSICOLOGÍA SEMESTRE I


ASIGNATURA BIOLOGÍA Y AMBIENTE # GUÍA 2
ESTUDIANTE YARIELSY ALMANZA MEDINA GRUPO AB

CUESTIONARIO

1. Consultar: un milímetro, un micrómetro, un Armstrong, un nanómetro.

El milímetro, el micrómetro, el Angstrom, y el nanómetro son unidades de medida


de longitud que tienen las siguientes equivalencias en el sistema internacional de
medidas (SI):
Milímetro: Se simboliza con mm y es la milésima parte de un metro (0,001m)
Micrómetro: Se simboliza con μm y es la millonésima parte de un metro
(0,000001m)
Angstrom: Se simboliza con Å y es la diezmilmillonésima parte del metro
(0,0000000001 metros)
Nanómetro: Se simboliza con nm y es la mil millonésima partes de un metro
(0,000000001)
2. Clase y tipo de microscopios, relacionando los aspectos fundamentales,
de su estructura y función:

Existen distintos tipos de microscopios y también muchos criterios para


clasificarlos, a continuación, se estudiarán los microscopios más importantes que
existen

Microscopios según el sistema de iluminación


Microscopio óptico: En el microscopio óptico la muestra es iluminada mediante
luz visible. Esto significa que existe un foco de luz apuntando hacia la muestra.
Esa misma luz es conducida a través del objetivo y del ocular hasta llegar a
formar la imagen en el ojo del observador. Este es el tipo de microscopio más
habitual pero su resolución está limitada por la difracción de la luz. El aumento
máximo que se puede obtener con este tipo de microscopio alcanza alrededor de
1500x.
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Microscopio electrónico: En el microscopio electrónico la muestra no es


iluminada con luz, sino que se utilizan electrones. Los electrones impactan contra
la muestra dentro de una cámara de vacío. Existen diferentes tipos de
microscopio electrónico pero su principio de funcionamiento se basa siempre en
capturar los electrones dispersados u omitidos por la muestra y así poder
reconstruir una imagen.
La ventaja principal de este tipo de microscopio es que puede obtenerse un nivel
de aumento muy superior al del resto de microscopios.
Los dos tipos de microscopio electrónicos principales son el microscopio
electrónico de barrido y el microscopio electrónico de transmisión.
Microscopio de luz ultravioleta: Los microscopios de luz ultravioleta iluminan
la muestra, como el nombre indica, con luz ultravioleta. Este tipo de luz tiene una
longitud de onda más corta que la luz visible utilizada en los microscopios ópticos.
La ventaja principal de utilizar esta técnica es que puede alcanzarse una
resolución mejor que con luz visible. Además, el contraste obtenido en la muestra
es distinto que en los microscopios ópticos. De este modo, con el microscopio de
luz ultravioleta pueden observar muestras que aparecen transparentes si son
observadas con luz visible.
Microscopio de luz polarizada: También conocido como microscopio
petrográfico. Este microscopio es en realidad un tipo de microscopio óptico al que
se la han añadido dos polarizadores. Esto significa que la onda de luz utilizada
para observar la muestra tiene una dirección de oscilación concreta. Este tipo de
microscopio es muy útil para observar estructuras cristalinas de rocas y
minerales.
Microscopio de fluorescencia: Los microscopios de fluorescencia son aquellos
que utilizan las propiedades de fluorescencia para generar una imagen de la
muestra. Este microscopio permite observar sustancias que emiten luz propia
cuando son iluminadas con una longitud de onda determinada. Para ello la
muestra es habitualmente iluminada con una lámpara xenón o con una lámpara
de vapor de mercurio. Estos microscopios incorporan además filtros de luz para
aislar la luz correspondiente a la muestra.
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Microscopios según el número de lentes


Microscopio simple: Este tipo de microscopio dispone de una única lente y es
más habitualmente conocido como lupa. Aun así, con un microscopio simple
pueden conseguirse grandes aumentos. Hay que destacar que, durante el siglo
XVII, Antonie van Leeuwenhoek utilizó este tipo de microscopios para conseguir
el mayor aumento alcanzado hasta el momento.
Microscopio compuesto: Este tipo de microscopio es aquél que dispone de por
lo menos dos lentes. Este es el caso más habitual en todos los microscopios
modernos. Normalmente los microscopios disponen de distintas lentes tanto en
el objetivo como en el ocular para corregir las aberraciones ópticas y alcanzar
una imagen con buena calidad.

Microscopios según la transmisión de la luz


Microscopio de luz transmitida: En este tipo de microscopio la luz atraviesa la
muestra. Para esta clase de microscopios es necesario preparar la muestra
cortándola en láminas muy finas. La muestra se ilumina desde debajo la platina.
La preparación de la muestra hace que esta sea semitransparente y parte de la
luz pueda atravesarla y llegar al objetivo para ser observada posteriormente a
través del ocular. En general este es el sistema de iluminación más utilizado entre
los microscopios ópticos.
Microscopio de luz reflejada: En este caso la luz ilumina la muestra y parte de
esta es reflejada y dirigida al objetivo. De este modo es necesario iluminar la
muestra desde la parte superior de la platina. Este tipo de microscopía es
utilizada para examinar materiales opacos como pueden ser estructuras
metálicas, materiales cerámicos, etc. Existen microscopios ópticos que permiten
los dos tipos de iluminación de modo que es posible observar tanto muestras
semitransparentes como opacas. Los microscopios estereoscópicos (permiten
observar la muestra en tres dimensiones) son siempre de luz reflejada.
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Microscopios según el número de oculares


Microscopio monocular: Este tipo de microscopio dispone de un solo ocular a
través del cual se puede observar la muestra. Es el tipo más sencillo y es ideal
para aficionados a la microscopía o para alguien que se introduce en este campo.
Su desventaja principal es que puede resultar un poco incómodo si tiene que
utilizarse durante largos periodos de tiempo. Por este motivo los microscopios
monoculares no son en general utilizados en ámbitos profesionales.
Microscopio binocular: Los microscopios binoculares disponen, como indica su
nombre, de dos oculares. Esto permite observar la muestra simultáneamente con
los dos ojos resultando en una mayor comodidad para el usuario. Este es el tipo
de microscopio más utilizado en los laboratorios de investigación. La distancia
entre los dos oculares puede regularse para adaptarse a las necesidades del
usuario. No hay que confundir el microscopio binocular con el microscopio
estereoscópico. El microscopio estereoscópico siempre es binocular. Sin
embargo, no todo microscopio binocular es estereoscópico.
Microscopio trinocular: El microscopio trinocular está equipado con dos
oculares para observar la muestra además de un tercer ocular para conectar una
cámara. En el caso de conectar una cámara digital esta puede conectarse a un
ordenador para ver las imágenes de la muestra en tiempo real. Con este
microscopio es posible observar la muestra y al mismo tiempo tomar fotografías
o videos con la cámara.

Microscopios según la configuración de los elementos


Los microscopios convencionales tienen una configuración vertical. Esto significa
que el foco de luz se encuentra en la parte inferior de la estructura. A
continuación, hay la platina donde se coloca la muestra y finalmente el cabezal
con los objetivos y el ocular en la parte superior. Esta es la configuración más
habitual pero no la única.
Existen también los microscopios invertidos. Esto microscopios tienen una
configuración totalmente opuesta a la del microscopio vertical. La muestra es
iluminada desde la parte superior y los elementos ópticos se encuentran debajo
la platina. Con este tipo de microscopio es posible observar muestras colocadas
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en el fondo de un recipiente. Esto es muy útil para mantenerlas hidratadas y poder


así observar muestras vivas y procesos biológicos que duran días.

Microscopios digitales
Los microscopios digitales son aquellos que capturan una imagen digital de la
muestra. Esto se consigue conectando una cámara digital en lugar del ocular.
Existen microscopios digitales con distintas configuraciones. Habitualmente
deben conectarse al ordenador para poder transmitir las imágenes y a
continuación visualizarlas. También es cierto que existen microscopios digitales
con una pantalla incorporada. Estos permiten ver la muestra en la pantalla y
almacenar imágenes que pueden transmitirse a continuación a un ordenador
mediante conexión USB o tarjeta SD.
Un tipo especial de microscopios digitales son los microscopios USB. Estos
microscopios consisten únicamente en una lente de gran aumento y una cámara
digital. El aumento que se alcanza es limitado en comparación con un
microscopio óptico convencional. Aun así, son instrumentos muy versátiles y
útiles para observar objetos cotidianos. Los microscopios USB se conectan al
ordenador mediante conexión USB y permiten guardar imágenes de la muestra.

Microscopio estereoscópico
El microscopio estereoscópico es un tipo de microscopio que permite observar la
muestra de forma tridimensional. Estos microscopios están equipados siempre
con dos oculares. La imagen de la muestra que llega a cada ocular es ligeramente
distinta de modo que cuando se combinan se consigue el efecto 3D. Este efecto
no podría conseguirse si la muestra se observara con un solo ocular.
El aumento que se consigue con el microscopio estereoscópico es inferior al que
se consigue con un microscopio óptico convencional. Sin embargo, los
microscopios convencionales solo permiten una observación bidimensional de la
muestra. Los microscopios estereoscópicos son muy utilizados en aplicaciones
donde debe manipularse la muestra mientras se observa. Por ejemplo, para el
montaje de circuitos o relojes.
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3. Microscopio simple, de luz polarizada, de campo oscuro, contraste de


fases, electrónico (clases y tipos actuales).
Microscopio simple: Microscopio simple. Es aquel que solo utiliza un lente de
aumento al contrario del Microscopio óptico estándar, que posee varias lentes de
aumento. Es el microscopio más básico. El ejemplo más clásico es la lupa.
El microscopio óptico estándar
utiliza dos sistemas de lentes
alineados. El objeto por
observar se coloca entre el foco
y la superficie de la lente, lo que
determina la formación de una
imagen virtual, derecha y mayor
cuanto mayor sea el poder
dióptrico del lente y cuanto más
alejado esté el punto próximo
de la visión nítida del sujeto
Tanto la lupa como el
microscopio simple están
destinados a obtener una idea
general o imagen panorámica y
topográfica del objeto examinado, así como en la entomología, la botánica, o la
mineralogía, determinando los caracteres específicos de los insectos, de las
plantas y de los cristales. Por su débil aumento son muy útiles para los que se
dedican a las disciplinas de la historia natural.
El microscopio simple aventaja al microscopio compuesto solo en la luminosidad,
pues ésta es más amplia y por ello se notan menos los inconvenientes de la
esfericidad y cromaticidad de que adolecen los microscopios compuestos cuando
no están equipados con lentes de superior calidad.
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Microscopio de luz polarizada


Es un microscopio de campo claro al cual se le adicionan filtros que modifican la
luz. También se denomina microscopio petrográfico o metalúrgico por su uso
inicial en el estudio de minerales, sin
embargo, su aplicación se ha extendido
al campo de la biología, medicina,
química y muchas otras disciplinas.
Esta técnica microscópica puede
emplear tanto la luz transmitida como la
luz incidente (trans-iluminación y epi-
iluminación respectivamente).
Comparada con las otras técnicas de
incremento de contraste, el uso de la luz
polarizada es la más efectiva en el
estudio de muestras ricas en materiales
birrefringentes, puesto que mejora de
manera incomparable la calidad de la
imagen.
La luz proveniente de una fuente
estándar de iluminación vibra y se propaga en todas las direcciones, pero al pasar
por un filtro polarizador las ondas y su campo eléctrico oscilan todos en un mismo
plano. El polarizador es un dispositivo que solo deja pasar la luz que vibra en un
plano determinado denominado eje de polarización
Este microscopio está equipado con:
Polarizadores: Un primer filtro polarizador colocado entre la fuente de luz y el
condensador que se puede rotar 360º y un analizador o segundo polarizador,
colocado por encima del objetivo, entre su lente posterior y el tubo de observación
o cámara fotográfica. También puede rotarse 90º o 360º. Los polarizadores
antiguos conocido como nicoles estaban conformados por un sistema de prismas
de calcita descrito por W. Nicol y. En los microscopios actuales el polarizador
está constituido por una lámina polaroid, que consiste en una película de un
polímero transparente (revestida de cristales minúsculos de sulfato de
iodoquinina orientados en la misma dirección) interpuesta entre dos placas de
vidrio
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Condensador polarizador: Debe estar libre de desperfectos en sus


componentes ópticos.
Platina circular: Con capacidad de rotar 360º para facilitar la orientación del eje
óptico con el campo de visión. Puede contener un vernier para medir los ángulos
de rotación. El espécimen debe rotarse y colocarse en una posición diagonal en
la cual los elementos anisotrópicos se observarán más brillantes (birrefringentes).
Objetivos polarizadores: Diferentes a los objetivos comunes, estos deben estar
libres de desperfectos y tener capacidad polarizadora. Son ensamblados de
manera que se evita en lo posible el daño de las lentes ya que cualquier daño
por mínimo que sea compromete el rendimiento del objetivo. Poseen la
inscripción P, PO, o Pol.
Ocular con una cruz visible en el campo visual: Para marcar el centro del
campo visual.
Lente de Bertrand: Situada inmediatamente debajo del ocular, es removible y
sirve para ver la interferencia con la finalidad de ajustar la iluminación de una
manera precisa.
Microscopio de campo oscuro
es un microscopio que utiliza un haz enfocado de luz muy intensa en forma de
un cono hueco concentrado sobre la muestra. El objeto iluminado dispersa la luz
y se hace así visible contra el fondo oscuro
que tiene detrás, como las partículas de
polvo iluminadas por un rayo de sol que se
cuela en una habitación cerrada. Por ello las
porciones transparentes del espécimen
quedan oscuras, mientras que las superficies
y partículas se ven brillantes, por la luz que
reciben y dispersan en todas las direcciones,
incluida la del eje óptico que conecta el
espécimen con la pupila del observador. Esta
forma de iluminación se utiliza para analizar
elementos biológicos transparentes y sin
pigmentar, invisibles con iluminación normal, sin fijar la muestra, es decir, sin
matarla. También es bastante utilizado en la observación de muestras
metalográficas.
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El objetivo recibe la luz dispersa o refractada por las estructuras del espécimen.
Para lograrlo, el microscopio de campo oscuro está equipado con un
condensador especial que ilumina la muestra con luz fuerte indirecta. En
consecuencia, el campo visual se observa detrás de la muestra como un fondo
oscuro sobre el cual aparecen pequeñas partículas brillantes de la muestra que
reflejan parte de la luz hacia el objetivo.

Microscopio de contraste de fases


El microscopio de contraste de fases es un tipo de microscopio que permite
observar muestras vivas sin necesidad de usar técnicas de tinción.
La principal dificultad en la
observación de células
vivas es que estas son
prácticamente
transparentes. Por esto, si
se miran a través de un
microscopio convencional
con luz transmitida resulta
muy difícil o incluso
imposible observar sus
detalles y estructuras
microscópicas.
Este microscopio manipula
la luz de tal forma que es posible aumentar el contraste de la muestra observada.
De este modo es posible observar estructuras que son invisibles a través de un
microscopio convencional.
El microscopio de contraste de fases funciona, como su nombre indica,
aumentando el contraste de las fases de las ondas que llegan al objetivo. Esto
significa que, en este microscopio, el contraste de cada onda depende de su fase.

Para entender este concepto es necesario entender primero qué es la fase de


una onda. Las ondas pueden caracterizarse a partir de tres parámetros: la
amplitud, la frecuencia y la fase.
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Amplitud: La amplitud es la magnitud que alcanza la onda en su punto máximo.


El valor de una onda está siempre contenido en un rango de valores limitado por
su amplitud.
Frecuencia: La frecuencia indica la cantidad de ciclos de una onda por unidad
de tiempo y se mide en hercios. Por ejemplo, si una onda se repite 10 veces cada
segundo su frecuencia es igual a 10 Hz.
Fase: La fase es una medida de la posición de la onda respecto a un punto de
referencia. La fase de una onda se puede medir en grados. Por ejemplo, si la
diferencia de fase entre dos ondas es igual a 0° significa que las dos ondas están
perfectamente sincronizadas. Si la diferencia de fase es de 180° significa que una
onda está totalmente invertida respecto a la otra. Para el resto de valores
encontramos un caso intermedio.

Diferencia de fase entre dos hondas

El microscopio de contraste de fases se basa en la existencia de una diferencia


de fases entre las distintas ondas de luz que pasan a través de la muestra para
generar la imagen de la observación.

Microscopio electrónico
Un microscopio electrónico usa electrones en lugar de fotones o luz visible para
formar imágenes de objetos diminutos. Los microscopios electrónicos permiten
alcanzar amplificaciones mayores antes que los mejores microscopios ópticos,
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debido a que la longitud de onda de los electrones es bastante menor que la de


los fotones.
Existen dos tipos principales de microscopios electrónicos: el microscopio
electrónico de transmisión y el microscopio electrónico de barrido
Microscopio electrónico de transmisión (TEM): El microscopio electrónico de
transmisión (TEM en inglés) emite un haz de electrones dirigido hacia el objeto
cuya imagen se desea aumentar. Una parte de los electrones rebotan contra la
muestra, formando así una imagen aumentada. Para utilizar un microscopio
electrónico de transmisión debe cortarse la muestra en capas finas, no mayores
de unos 2000 ángstroms. Los microscopios electrónicos de transmisión pueden
aumentar la imagen de un objeto hasta un millón de veces.
Microscopio electrónico de barrido (MEB): En el microscopio electrónico de
barrido (SEM en inglés) la muestra es recubierta con una capa de metal delgado,
y es barrida con electrones enviados desde un cañón. Un detector mide la
cantidad de electrones enviados que arroja la intensidad de la zona de muestra,
siendo capaz de mostrar figuras en tres dimensiones, proyectados en una imagen
de TV. Su resolución está entre 3 y 20 nm, dependiendo del microscopio. Permite
obtener imágenes de gran resolución en materiales pétreos, metálicos y
orgánicos. La luz se sustituye por un haz de electrones, las lentes por
electroimanes y las muestras se hacen conductoras metalizando la superficie.
Otros tipos de microscopios electrónicos:
Microscopio electrónico de reflexión (REM): El microscopio electrónico de
reflexión también utiliza un haz de electrones, pero en este caso, el haz se refleja
y es detectado.
Esta técnica se utiliza junto con la difracción de electrones de alta energía de
reflexión, técnica que se utiliza para reconocer la superficie de distintos
materiales.
También se puede utilizar junto con la microscopia de baja energía, que consiste
en utilizar electrones para reconstruir una imagen de la microestructura.
Microscopio de efecto túnel (STM): El microscopio de efecto túnel basa su
funcionamiento en la medida del flujo o corriente de electrones que se produce
entre una punta conductora muy afilada y una muestra también conductora,
cuando se sitúan muy próximas y se aplica un potencial entre ambas. La imagen
que se recoge es la densidad electrónica en la superficie conductora permitiendo
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alcanzar resoluciones de orden atómico. La sensibilidad de este tipo de


microscopios es muy elevada ya que la corriente de electrones disminuye
exponencialmente con la separación o aumento de distancia entre la punta y la
superficie a observar.
Microscopio de sonda de barrido (SPM): Un microscopio de sonda de barrido
(también llamado SPM por sus siglas en inglés Scanning Probe Microscopy) es
aquel que tiene el transmisor en la parte exequimal del lente (Objetivo 4x). Este
microscopio electrónico utiliza una sonda que recorre la superficie del objeto a
estudiar.
Microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM): La
microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (en inglés, High-
resolution transmission electron microscopy, o HRTEM) es una técnica para
obtener imagen mediante el microscopio electrónico de transmisión (TEM) que
permite la formación de imágenes de la estructura cristalográfica de una muestra
en una escala atómica.1 Debido a su alta resolución es una valiosa herramienta
ampliamente utilizada para el estudio de nanoestructuras de materiales
cristalinos como los semiconductores y los metales. En la actualidad, por defecto,
se alcanza una resolución de 0,8 Å (0,08 nm). Para utilizar esta resolución
directamente con el TEM deben utilizarse correctores para la aberración esférica.
A través del desarrollo de nuevos correctores, además de la aberración esférica
y la aberración cromática, a veces se puede obtener hasta una resolución de 0,5
Å (0,05 nm ). A estas escalas pequeñas se pueden obtener imágenes, de átomos
individuales y defectos cristalinos. Puesto que todas las estructuras cristalinas
son 3-dimensional, se puede necesitar combinar varias vistas del cristal, tomadas
desde ángulos diferentes, en un mapa 3D. Esta técnica se llama cristalografía de
electrones.

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