¿Cuál es la diferencia entre una lupa y un microscopio óptico compuesto?

El uso de material transparente para magnificar objetos se remonta a mucho tiempo atrás en la historia, pero la primera ilustración de lentes para anteojos data aproximadamente de 1350. Las lupas para leer son anteriores a esa ilustración, que datan de finales del siglo XIII. A pesar de estos primeros usos de las lentes, el descubrimiento del mundo microscópico de bacterias, algas y protozoos esperó casi 300 años.

TL; DR (demasiado largo; No leí)

Una diferencia entre una lupa y un microscopio óptico compuesto es que una lupa usa una lente para ampliar un objeto, mientras que un microscopio compuesto usa dos o más lentes. Otra diferencia es que las lupas se pueden usar para ver objetos opacos y transparentes, pero una El microscopio compuesto requiere que la muestra sea lo suficientemente delgada o transparente para que pase la luz mediante. Además, una lupa usa luz ambiental y los microscopios de luz usan una fuente de luz (de un espejo o una lámpara incorporada) para iluminar el objeto.

Las lupas se han utilizado durante siglos. Iniciar incendios y corregir problemas de visión fueron algunos de los primeros usos y funciones de la lupa. El uso documentado de lentes comenzó a fines del siglo XIII con lupas y anteojos para ayudar a las personas a leer, por lo que la asociación de los anteojos con los eruditos se remonta a principios del siglo XIII.

Las lupas utilizan una lente convexa montada en un soporte. Las lentes convexas son más delgadas en los bordes que en el medio. A medida que la luz atraviesa la lente, los rayos de luz se desvían hacia el centro. La lupa se enfoca en el objeto cuando las ondas de luz se encuentran en la superficie que se está viendo.

Un microscopio simple usa una sola lente, por lo que las lupas son microscopios simples. Los microscopios estereoscópicos o de disección también suelen ser microscopios simples. Los microscopios estereoscópicos utilizan dos oculares u oculares, uno para cada ojo, para permitir la visión binocular y proporcionar una vista tridimensional del objeto. Los microscopios estereoscópicos también pueden tener diferentes opciones de iluminación, lo que permite que el objeto se ilumine desde arriba, desde abajo o desde ambos. Se pueden usar lupas y microscopios estereoscópicos para ver detalles en objetos opacos como rocas, insectos o plantas.

Los microscopios compuestos utilizan dos o más lentes seguidos para ampliar los objetos y verlos. En general, los microscopios compuestos requieren que la muestra que se va a ver sea lo suficientemente delgada o transparente para que la luz pueda pasar. Estos microscopios proporcionan un gran aumento, pero la vista es bidimensional.

Los microscopios de luz compuestos suelen utilizar dos lentes alineados en el tubo del cuerpo. La luz de una lámpara o espejo pasa a través de un condensador, la muestra y ambas lentes. El condensador enfoca la luz y puede tener un iris que se puede usar para ajustar la cantidad de luz que pasa a través de la muestra. El ocular u ocular generalmente contiene una lente que amplía el objeto para que parezca 10 veces (también escrito como 10x) más grande. La lente u objetivo inferior se puede cambiar girando un revólver que sostiene tres o cuatro objetivos, cada uno de los cuales tiene una lente con diferente aumento. Por lo general, las intensidades de las lentes del objetivo tienen aumentos de cuatro veces (4x), 10 veces (10x), 40 veces (40x) y, a veces, 100 veces (100x). Algunos microscopios de luz compuestos también contienen una lente cóncava para corregir el efecto borroso alrededor de los bordes.

• Nunca use el sol como fuente de luz si usa un microscopio compuesto con espejo. La luz del sol enfocada a través de las lentes causará daño a los ojos.

Los microscopios de luz compuestos suelen ser microscopios de campo claro. Estos microscopios transmiten luz desde el condensador debajo de la muestra, haciendo que la muestra parezca más oscura en comparación con el medio circundante. La transparencia de las muestras puede dificultar la visualización de los detalles debido al bajo contraste. Por lo tanto, las muestras a menudo se tiñen para obtener un mejor contraste.

Los microscopios de campo oscuro tienen un condensador modificado que transmite la luz desde un ángulo. La luz en ángulo proporciona un mayor contraste para ver los detalles. La muestra parece más clara que el fondo. Los microscopios de campo oscuro permiten mejores observaciones de especímenes vivos.

Los microscopios de contraste de fase utilizan objetivos especiales y un condensador modificado para que los detalles de la muestra se muestren en contraste con el material circundante, incluso cuando la muestra y el material circundante son ópticamente similar. El condensador y la lente del objetivo amplifican incluso las diferencias más leves en la transmisión y refracción de la luz, aumentando el contraste. Al igual que con los microscopios de campo claro, la muestra parece más oscura que el material circundante.

La diferencia entre los aumentos de los lentes de mano y los del microscopio proviene del número de lentes. Con una lupa o una lente de mano, la ampliación se limita a la lente única. Dado que la lente tiene una distancia focal desde la lente hasta el punto de enfoque, la ampliación es fija. En 1673, Antony van Leeuwenhoek presentó al mundo sus diminutos "animálculos" utilizando un microscopio simple o una lupa con un aumento de 300 veces (300x) el tamaño real. Aunque Leeuwenhoek usó una lente bicóncava que proporcionó una mejor resolución (menos distorsión) de la imagen, la mayoría de las lupas usan una lente convexa.

Encontrar aumento en microscopios compuestos requiere conocer el aumento de cada lente por la que pasa la imagen. Afortunadamente, las lentes suelen estar marcadas. Los microscopios comunes para el aula tienen un ocular que amplía el objeto para que parezca 10 veces (10x) más grande que el tamaño real del objeto. Las lentes del objetivo de los microscopios compuestos están unidas a un revólver giratorio para que los espectadores puedan cambiar el nivel de aumento girando el revólver a una lente diferente.

Para encontrar el aumento total, multiplique el aumento de las lentes. Si mira un objeto a través del objetivo de menor potencia, la imagen se ampliará 4x con la lente del objetivo y se ampliará 10x con la lente del ocular. Por tanto, el aumento total será:

por lo que la imagen aparecerá 40 veces (40x) más grande que el tamaño real.

Las computadoras y las imágenes digitales han ampliado enormemente la capacidad de los científicos para ver el mundo microscópico.

El microscopio confocal técnicamente podría llamarse microscopio compuesto porque tiene más de una lente. Los lentes y espejos enfocan láseres para producir imágenes de capas iluminadas de la muestra. Estas imágenes pasan a través de orificios donde se capturan digitalmente. Estas imágenes pueden almacenarse y manipularse para su análisis.

Los microscopios electrónicos de barrido (SEM, por sus siglas en inglés) utilizan iluminación electrónica para escanear objetos dorados. Estos escaneos producen imágenes tridimensionales en blanco y negro del exterior de los objetos. El SEM utiliza una lente electrostática y varias lentes electromagnéticas.

Los microscopios electrónicos de transmisión (TEM) también utilizan iluminación electrónica con una lente electrostática y varias lentes electromagnéticas para formar escaneos de cortes finos a través de objetos. Las imágenes en blanco y negro producidas parecen bidimensionales.

Las lentes son anteriores a los primeros registros de su uso a finales del siglo XIII. La curiosidad humana casi exigió que la gente notara la capacidad de las lentes para examinar objetos muy pequeños. El erudito árabe del siglo X, Al-Hazen, planteó la hipótesis de que la luz viajaba en línea recta y que la visión dependía de la luz que se reflejaba en los objetos y en los ojos del espectador. Al-Hazen estudió la luz y el color usando esferas de agua.

Sin embargo, la primera imagen de lentes en anteojos (anteojos) data de aproximadamente 1350. La invención del primer microscopio compuesto se atribuye a Zacharias Janssen y su padre, Hans, en la década de 1590. A finales de 1609, Galileo dio la vuelta al microscopio compuesto para comenzar sus observaciones de los cielos sobre él, cambiando permanentemente la percepción humana del universo. Robert Hooke usó su microscopio de luz compuesto de construcción propia para explorar el mundo microscópico, llamado el patrón que vio en rodajas de corcho "células" y publicó sus muchas observaciones en "Micrographia" (1665). Los estudios de Hooke y Leeuwenhoek finalmente llevaron a la teoría de los gérmenes y a la medicina moderna.