Composição mecânica de um microscópio óptico
O microscópio óptico tem sido uma ferramenta padrão na área de ciências. Ao longo de séculos, utilizar esse dispositivo econômico e eficiente ajuda e muito a compreender os conceitos básicos de óptica, especialmente seis componentes essenciais que fazem parte de cada modelo. Instrumentos ópticos como microscópios, telescópios e binóculos usam elementos ópticos para produzir uma imagem de um objeto. Os dois elementos mais comuns de objetos de imagem são a lente convergente e o espelho côncavo.
Flickr.com/dave.dave.dave Os dois elementos mais comuns deste aparelhos são a lente convergente e o espelho côncavo.
Espelhos côncavos são utilizados para fins de imagem em telescópios refletores. Muitas vezes, os espelhos côncavos são usados também para a iluminação, como faróis em aplicações automotivas. Antes de explorar como funciona uma lente, termos e definições cruciais de uma lente precisam ser esclarecidos. Todo mundo que usa uma lupa já descobriu que uma lente cria um “hot spot”, quando apontada para o sol. Este ponto é chamado de ponto focal. A distância a partir do centro da lente, para este ponto de contato, é chamada de distância focal.
Quem reproduzir esta experiência com diferentes tipos de lentes convergentes descobrirá que a distância focal depende principalmente da curvatura da lente. De fato, num raio menor de curvatura, os resultados de uma distância focal será mais curta. Outro fato interessante é que as lentes com um diâmetro maior são mais “eficazes” do que aquelas com uma menor. Com esta conclusão, definem-se dois dos dados de referência mais importantes de uma lente: distância focal e abertura (diâmetro).
Veja os componentes básicos dos microscópios ópticos:
- Ajuste fino
- Botões de foco
- Condensador
- Diafragma
- Fonte de luz
- Lente ocular
- Platina mecânica
- Revólver
Para simplificar o manuseamento do diâmetro a lente é geralmente expressa em relação à distância focal. No campo da microscopia este parâmetro é chamado abertura (também: abertura numérica NA). A abertura numérica é definida NA = n α sin, onde n é o índice de refração do meio para encher o espaço entre o objeto e a lente, e α é a metade do ângulo do cone máximo de luz que pode entrar a lente. Fotógrafos definem a abertura de uma objetiva pelo seu número f. Esta é definida como a razão entre a distância focal para o diâmetro da lente.
O microscópio óptico amplia um objeto em dois passos. Em ambos os passos são usados sistemas que atuam como lentes convergentes. Tecnicamente falando, a pupila do nosso olho tem que estar localizada no mesmo lugar que a pupila de saída do microscópio. Esta pupila de saída pode ser facilmente vista, quando a intensidade da luz do microscópio é aumentada. Finalmente, através desse dispositivo é possível observar os objetos em uma escala ampliada, com detalhes indetectáveis a olho nu.
