Princípio do microscópio

  microsope Um microscópio é a associação:
  • de uma objectiva convergente de distância focal F ’1 que dá de um objecto, AB, situado frente à sua entrada, uma imagem real, A'B'
  • e de uma ocular convergente de distância focal F2, que permite observar essa imagem intermédia.

    Temos Δ = F'1F2, o intervalo óptico do microcópio. Por convenção assume-se Δ =180 mm.
    Por definição, a potência é a relação entre o ângulo a partir do qual vemos a imagem final e a dimensão da imagem real do objecto. Esta é igual ao produto de ampliação linear da objectiva pela potência da sua ocular.
    Para uma observação no infinito, o poder de ampliação do microscópio (poder intrínseco) é dado por:
    P = 1 / f ’ = – Δ / f ’1.f ’2. É negativo, reflectindo o facto da imagem estar invertida.
    A ampliação do microscópio é igual à relação do diâmetro aparente da imagem e do diâmetro aparente do objecto observado a olho nu, à distância mínima de visão directa, δ. Assim,

    G = P.δ

    que varia com o observador.
    É tomado, por convenção, δ = 25 cm e, consequentemente, G = P / 4: esta é a ampliação comercial.
    A ampliação é também igual ao produto da ampliação da objectiva pelo poder da ocular.
    Uma objectiva de distância focal f '1 = 15 mm, com Δ =150 mm tem uma ampliação 10.
    Uma ocular de distância focal f '2 = 25 mm tem uma ampliação comercial g = 1 / (4 x 0,025) = 10.
    O microscópio alcança uma ampliação de 10 x 10 = 100.

    Desenvolvimento:
    O objecto deve ser colocado em frente ao foco da objectiva e a imagem intermédia deve formar-se no plano focal da ocular de forma a que a imagem final seja obtida no infinito.
    Desloca-se o conjunto Objectiva - Ocular para que o observador veja uma imagem nítida. É necessário que a imagem final se forme entre o seu ponctum proximum e o seu ponctum remotum. É preferível concentrar-se no ponctum remotum de forma a não ter de o acomodar. Um ametrope forma a imagem no infinito, um míope deve aproximar a preparação do microscópio regulado para o infinito. Inversamente, um hipermetrope deve distanciá-lo.

    A objectiva é um sistema óptico complexo: deve ser corrigido de aberrações geométricas e cromáticas e trabalhar com os raios muito inclinados sobre o eixo.
    As oculares utilizadas são geralmente as de Huygens ou de Ramsden.

    Utilização:
    O microscópio é esquematizado por duas lentes simples. O eixo Ox está graduado em centímetros.
    Faça o desenvolvimento da focagem com o auxílio do cursor verde.
    Deslize verticalmente o objecto (a azul) com o rato para ver que o feixe de luz final é muito inclinado.
    A imagem intermédia é desenhada a verde. A imagem final é desenhada a amarelo.
    Esta forma-se no plano focal da ocular, a imagem final situa-se no infinito.
    O desenho das imagens mostra que é possível utilizar o microscópio em modo descritivo (B antes de F2) ou em modo de projecção (B depois de F2). É difícil fazer projecções uma vez que as imagens são muito pouco luminosas.

  •  

    Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU
    Faculté des Sciences exactes et naturelles
    Université du Maine - Le Mans

    Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências por Manuel Silva Pinto e Alexandra Coelho em Abril de 2011