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As propriedades mais importantes do microscópio
O propriedades do microscópio Os mais destacados são o poder de resolução, a ampliação do objeto de estudo e a definição.
O microscópio é um instrumento que evoluiu ao longo do tempo, graças à aplicação de novas tecnologias para oferecer imagens incríveis muito mais completas e claras dos vários elementos que são objeto de estudo em áreas como biologia, química, física, medicina, entre muitas outras disciplinas.
A alta definição das imagens que podem ser obtidas com microscópios de tecnologia avançada pode ser realmente impressionante. Hoje em dia é possível observar átomos de partículas com um nível de detalhe que anos atrás era inimaginável.
Existem três tipos principais de microscópios. O mais conhecido é o microscópio óptico ou de luz, um dispositivo que consiste em uma ou duas lentes (microscópio composto).
Há também o microscópio acústico, que funciona criando a imagem a partir de ondas sonoras de alta freqüência e microscópios eletrônicos, que são classificados, por sua vez, em microscópios de varredura (SEM, Microscópio Eletrônico de Varredura) e efeito túnel (STM, microscópio de tunelamento de digitalização).
Os últimos fornecem uma imagem formada a partir da capacidade dos elétrons de "passar" pela superfície de um sólido por meio do chamado "efeito de túnel", mais comum no campo da física quântica.
Embora a conformação e princípio de operação de cada um desses tipos de microscópios sejam diferentes, eles compartilham uma série de propriedades, que apesar de serem medidas de maneiras diferentes em alguns casos, ainda são comuns a todos. Estes são, por sua vez, os fatores que definem a qualidade das imagens.
As propriedades comuns do microscópio
1- Poder da Resolução
Está relacionado ao mínimo detalhe que um microscópio pode oferecer. Depende do design do equipamento e das propriedades de radiação. Geralmente este termo é confundido com a "resolução" que se refere ao detalhe realmente alcançado pelo microscópio.
Para entender melhor a diferença entre poder de resolução e resolução, deve-se levar em conta que a primeira é uma propriedade do instrumento como tal, definida mais amplamente como "a separação mínima de pontos do objeto sob observação que pode ser percebida sob condições ótimas"(Slayter e Slayter, 1992).
Por outro lado, a resolução é a separação mínima entre os pontos do objeto estudado que foram realmente observados, sob as condições reais, que poderiam ter sido diferentes das condições ideais para as quais o microscópio foi projetado.
É por esse motivo que, em alguns casos, a resolução observada não é igual ao máximo possível nas condições desejadas.
Para obter uma boa resolução requer, além do poder de resolução, boas propriedades de Contraste, tanto do microscópio quanto do objeto ou amostra a ser observado.
2- Contraste ou definição
Esta propriedade refere-se à capacidade do microscópio para definir as arestas ou limites de um objeto em relação ao fundo onde ele está localizado.
É o produto da interação entre radiação (emissão de luz, térmica ou outra energia) e o objeto em estudo, e é por isso que contraste inerente (o espécime) e contraste instrumental (o do próprio microscópio).
É por isso que, por meio da graduação instrumental do contraste, é possível melhorar a qualidade da imagem, de modo que uma combinação ótima dos fatores variáveis que influenciam um bom resultado seja obtida.
Por exemplo, em um miscrosopio ótico, a absorção (propriedade que define claridade, escuridão, transparência, opacidade e cores observadas em um objeto) é a principal fonte de contraste.
3- ampliação
Também chamado de grau de ampliação, esse recurso nada mais é do que a relação numérica entre o tamanho da imagem e o tamanho do objeto.
Geralmente indicado com um número acompanhado da letra "X", então um microscópio cuja ampliação seja igual a 10000X oferecerá uma imagem 10.000 vezes maior que o tamanho real da amostra ou objeto sob observação.
Ao contrário do que se pode pensar, a ampliação não é a propriedade mais importante de um microscópio, uma vez que um computador pode ter um nível razoavelmente alto de ampliação, mas uma resolução muito ruim.
Deste fato deriva o conceito de ampliação útil, isto é, o nível de aumento que, em combinação com o contraste do microscópio, realmente fornece uma imagem de alta qualidade e nitidez.
Por outro lado, ampliação vazia ou falsa, ocorre quando a ampliação útil máxima é excedida. A partir desse ponto, apesar de continuar aumentando a imagem, não será obtida informação mais útil, mas, ao contrário, o resultado será uma imagem maior, mas borrada, já que a resolução permanece a mesma.
A figura a seguir ilustra esses dois conceitos de maneira clara:
A ampliação é muito maior nos microscópios eletrônicos do que nos microscópios ópticos que atingem um aumento de 1500X para os mais avançados, atingindo o primeiro em níveis de até 30000X no caso de microscópios tipo SEM.
Quanto aos microscópios de tunelamento (STMs), a faixa de ampliação pode atingir níveis atômicos 100 milhões de vezes o tamanho da partícula, e é até possível movê-los e colocá-los em matrizes definidas.
Conclusão
É importante ressaltar que, de acordo com as propriedades explicadas acima de cada um dos tipos de microscópios mencionados, cada um possui uma aplicação específica, que permite aproveitar de maneira ótima as vantagens e benefícios relacionados à qualidade das imagens.
Se alguns tipos tiverem limitações em certas áreas, eles podem ser cobertos pela tecnologia de outros.
Por exemplo, os microscópios eletrônicos de varredura (MEV) geralmente são usados para gerar imagens de alta resolução, especialmente no campo da análise química, níveis que não poderiam ser alcançados por um microscópio de lente.
O microscópio acústico é utilizado com maior frequência no estudo de materiais sólidos não transparentes e caracterização celular. Detecta mais facilmente espaços vazios dentro de um material, bem como defeitos internos, fraturas, rachaduras e outros elementos ocultos.
Por sua vez, o microscópio óptico convencional ainda é útil em algumas áreas da ciência por sua facilidade de uso, seu custo relativamente baixo e porque suas propriedades ainda geram resultados benéficos para os estudos em questão.
Referências
- Imagem de microscopia acústica. Retirado de: smtcorp.com.
- Microscopia Acústica. Retirado de: soest.hawaii.edu.
- Reivindicações vazias - Ampliação Falsa. Retirado de: microscope.com.
- Microscópio, como os produtos são feitos. Retirado de: encyclopedia.com.
- Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) por Susan Swapp. Retirado de: serc.carleton.edu.
- Slayter, E. e Slayter H. (1992). Microscopia de Luz e Eletrônica. Cambridge, Cambridge University Press.
- Stehli, G. (1960). O microscópio e como usá-lo. Nova York, Dover Publications Inc.
- Galeria de Imagens STM. Obtido de: researcher.watson.ibm.com.
- Entendendo Microscópios e Objetivos. Retirado de: edmundoptics.com
- Faixa de ampliação útil. Retirado de: microscopyu.com.