O uso de material transparente para ampliar objetos remonta há muito tempo na história, mas a primeira ilustração de lentes para óculos data de cerca de 1350. Lupas para leitura são anteriores a essa ilustração, datando do final dos anos 1200. Apesar desses primeiros usos de lentes, a descoberta do mundo microscópico das bactérias, algas e protozoários esperou quase 300 anos.
TL; DR (muito longo; Não li)
Uma diferença entre uma lupa e um microscópio de luz composto é que uma lupa usa uma lente para ampliar um objeto, enquanto um microscópio composto usa duas ou mais lentes. Outra diferença é que lupas podem ser usadas para ver objetos opacos e transparentes, mas um microscópio composto requer que a amostra seja fina o suficiente ou transparente o suficiente para a luz passar Através dos. Além disso, uma lupa usa luz ambiente e microscópios de luz usam uma fonte de luz (de um espelho ou uma lâmpada embutida) para iluminar o objeto.
Lente de aumento e lupa
As lentes de aumento são usadas há séculos. Iniciar incêndios e corrigir problemas de visão estavam entre os primeiros usos e funções da lupa. O uso documentado de lentes começou no final do século 13 com lupas e óculos para ajudar as pessoas a ler, portanto, a associação de óculos com estudiosos data do início do século 13
As lentes de aumento usam lentes convexas montadas em um suporte. As lentes convexas são mais finas nas bordas do que no meio. Conforme a luz passa pela lente, os raios de luz se curvam em direção ao centro. A lupa está focada no objeto quando as ondas de luz se encontram na superfície que está sendo visualizada.
Simples vs. Microscópio Composto
Um microscópio simples usa uma única lente, portanto as lupas são microscópios simples. Microscópios estereoscópicos ou de dissecação geralmente também são microscópios simples. Os microscópios estereoscópicos usam duas oculares ou oculares, uma para cada olho, para permitir a visão binocular e fornecer uma visão tridimensional do objeto. Os microscópios estereoscópicos também podem ter diferentes opções de iluminação, permitindo que o objeto seja iluminado por cima, por baixo ou por ambos. Lupas e microscópios estereoscópicos podem ser usados para visualizar detalhes em objetos opacos como rochas, insetos ou plantas.
Os microscópios compostos usam duas ou mais lentes em sequência para ampliar os objetos para visualização. Em geral, os microscópios compostos exigem que a amostra a ser visualizada seja fina ou transparente o suficiente para que a luz possa passar. Esses microscópios fornecem grande ampliação, mas a visão é bidimensional.
Microscópio de luz composto
Os microscópios de luz compostos geralmente usam duas lentes alinhadas no tubo do corpo. A luz de uma lâmpada ou espelho passa por um condensador, a amostra e ambas as lentes. O condensador focaliza a luz e pode ter uma íris que pode ser usada para ajustar a quantidade de luz que passa pela amostra. A ocular ou ocular geralmente contém uma lente que amplia o objeto para parecer 10 vezes maior (também escrito como 10x). A lente ou objetiva inferior pode ser alterada girando um revólver porta-objetivas que contém três ou quatro objetivas, cada uma com uma lente com ampliação diferente. Mais comumente, as intensidades das lentes objetivas têm ampliações de quatro vezes (4x), 10 vezes (10x), 40 vezes (40x) e, às vezes, 100 vezes (100x). Alguns microscópios de luz compostos também contêm lentes côncavas para corrigir o embaçamento nas bordas.
Avisos
Nunca use o sol como fonte de luz se estiver usando um microscópio composto com espelho. A luz do sol focada através das lentes causará danos aos olhos.
Os microscópios de luz compostos geralmente são microscópios de campo claro. Esses microscópios transmitem luz do condensador abaixo da amostra, fazendo com que a amostra pareça mais escura em comparação com o meio circundante. A transparência das amostras pode dificultar a visualização dos detalhes devido ao baixo contraste. As amostras, portanto, muitas vezes são coradas para melhor contraste.
Os microscópios de campo escuro têm um condensador modificado que transmite a luz de um ângulo. A luz angular fornece maior contraste para ver os detalhes. O espécime parece mais claro do que o fundo. Os microscópios de campo escuro permitem melhores observações para espécimes vivos.
Os microscópios de contraste de fase usam objetivas especiais e um condensador modificado para que os detalhes da amostra apareçam em contraste com o material circundante, mesmo quando a amostra e o material circundante são opticamente semelhante. O condensador e a lente objetiva amplificam até pequenas diferenças na transmissão e refração da luz, aumentando o contraste. Tal como acontece com os microscópios de campo claro, a amostra parece mais escura do que o material circundante.
Encontrando a Ampliação de Microscópios
A diferença entre as ampliações das lentes manuais e do microscópio vem do número de lentes. Com uma lupa ou lente de mão, a ampliação é limitada a uma única lente. Como a lente tem uma distância focal da lente até o ponto de foco, a ampliação é fixa. Em 1673, Antony van Leeuwenhoek apresentou ao mundo seus minúsculos "animálculos" usando um microscópio simples ou lente de mão com uma ampliação de 300 vezes (300x) do tamanho real. Embora Leeuwenhoek tenha usado uma lente bicôncava que forneceu melhor resolução (menos distorção) da imagem, a maioria das lentes de aumento usa uma lente convexa.
Encontrar a ampliação em microscópios compostos requer o conhecimento da ampliação de cada lente pela qual a imagem passa. Felizmente, as lentes geralmente são marcadas. Os microscópios comuns de sala de aula têm uma ocular que amplia o objeto para parecer 10 vezes (10x) maior do que o tamanho real do objeto. As lentes objetivas em microscópios compostos são acopladas a um revólver porta-objetivas para que os visualizadores possam alterar o nível de ampliação girando o revólver porta-objetivas para uma lente diferente.
Para encontrar a ampliação total, multiplique a ampliação das lentes. Se estiver visualizando um objeto através da objetiva de menor potência, a imagem será ampliada 4x pela lente objetiva e 10x ampliada pela lente ocular. A ampliação total será, portanto:
4 \ vezes 10 = 40
portanto, a imagem aparecerá 40 vezes (40x) maior do que o tamanho real.
Além do microscópio e da lupa
Os computadores e as imagens digitais expandiram muito a capacidade dos cientistas de ver o mundo microscópico.
O microscópio confocal tecnicamente poderia ser chamado de microscópio composto porque tem mais de uma lente. As lentes e os espelhos focalizam os lasers para produzir imagens de camadas iluminadas do espécime. Essas imagens passam por orifícios onde são capturadas digitalmente. Essas imagens podem ser armazenadas e manipuladas para análise.
Os microscópios eletrônicos de varredura (SEM) usam iluminação eletrônica para escanear objetos banhados a ouro. Essas varreduras produzem imagens em preto e branco tridimensionais do exterior dos objetos. O SEM usa uma lente eletrostática e várias lentes eletromagnéticas.
Os microscópios eletrônicos de transmissão (TEM) também usam iluminação eletrônica com uma lente eletrostática e várias lentes eletromagnéticas para formar varreduras de fatias finas através de objetos. As imagens em preto e branco produzidas parecem bidimensionais.
Significado dos Microscópios
As lentes são anteriores aos primeiros registros de seu uso no final do século XIII. A curiosidade humana quase exigia que as pessoas percebessem a capacidade das lentes de examinar objetos muito pequenos. O estudioso árabe do século 10 Al-Hazen levantou a hipótese de que a luz viajava em linhas retas e que a visão dependia da luz refletida nos objetos e nos olhos do observador. Al-Hazen estudou a luz e a cor usando esferas de água.
No entanto, a primeira foto de lentes em óculos (óculos) data de cerca de 1350. A invenção do primeiro microscópio composto é creditada a Zacharias Janssen e seu pai, Hans, na década de 1590. No final de 1609, Galileu virou o microscópio composto de cabeça para baixo para começar suas observações dos céus acima dele, mudando permanentemente a percepção humana do universo. Robert Hooke usou seu microscópio óptico composto por ele mesmo para explorar o mundo microscópico, denominado o padrão que viu nas "células" das fatias de cortiça e publicou as suas muitas observações na "Micrographia" (1665). Os estudos de Hooke e Leeuwenhoek eventualmente levaram à teoria dos germes e à medicina moderna.