Introdução aos microscópios ópticos gerais
O microscópio é a principal ferramenta para observar células. De acordo com as diferentes fontes de luz, eles podem ser divididos em duas categorias: microscópios ópticos e microscópios eletrônicos. O primeiro usa luz visível (o microscópio UV usa luz ultravioleta) como fonte de luz, enquanto o último usa feixe de elétrons como fonte de luz. Microscópios ópticos comuns e microscópios confocal a laser são ambos microscópios ópticos.
Os microscópios biológicos comuns são compostos por três partes, a saber: ① sistema de iluminação, incluindo fonte de luz e condensador; ② sistema de ampliação óptica, composto por lente objetiva e ocular, que é o corpo principal do microscópio. A fim de eliminar a aberração esférica e a aberração cromática, tanto a ocular quanto a lente objetiva são compostas por um grupo complexo de lentes; ③ dispositivo mecânico, utilizado para fixar materiais e facilitar a observação.
A clareza da imagem do microscópio depende não apenas da ampliação, mas também da resolução do microscópio. Resolução refere-se à capacidade do microscópio (ou do olho humano a 25 cm de distância do alvo) de distinguir a menor distância entre objetos. O tamanho da resolução é determinado com base no comprimento de onda da luz, na taxa de abertura da lente e no índice de refração do meio, a fórmula é expressa como:
R=0.61λ/NANA =ｎsin /2
Na fórmula: n=índice de refração do meio; =ângulo de abertura do espelho (o ângulo de abertura da amostra em relação à abertura da lente objetiva), NA=abertura numérica. O ângulo do espelho é sempre menor que 180 graus, então o valor máximo de sena/2 deve ser menor que 1.
O índice de refração do vidro usado para fazer lentes ópticas é de 1,65 a 1,78. Quanto mais próximo o índice de refração do meio utilizado for o do vidro, melhor. Para lentes objetivas secas, o meio é o ar e a taxa de abertura da lente é geralmente 0.05~0,95; para lentes de óleo, o óleo de cedro é usado como meio e a taxa de abertura da lente pode ser próxima de 1,5.
O comprimento de onda da luz comum é 400~700nm, portanto o valor da resolução do microscópio não será inferior a 0,2μm. A resolução do olho humano é de 0,2 mm, portanto a ampliação máxima do projeto geral do microscópio é geralmente de 1000X.
