MICROSCOPIO CON ESFERA DE VIDRIO
CONTENIDO
Introducción
INTRODUCCION
El microscopio es un instrumento que te permite visitar las cosas muy pequeñas, aquellas que inlcuso no puedes ver a simple vista y cuya existencia se ignoraba hasta la invención de este. Te invitamos a construir un sencillo microscopio que te permitirá investigar en el mundo del microcosmos.
| Nuestro microscopio se basa en uno muy antiguo inventado por un científico aficionado del siglo XVII llamado Anton van Leeuwenhoek. Como su antecesor, nuestro microscopio está basado en un sólo pero poderoso lente. |  |
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Una gran parte de los descubrimientos
científicos en el siglo pasado ( y aún hoy en día) fueron hechos por
aficionados. Leeuwenhoek era un simple vendedor de telas. Utilizaba para
su trabajo pequeñas "perlas de cristal" para examinar las telas en
detalle. Ninguno de los colegas de Leeuwenhoek tuvo la idea de observar
otros objetos porque tal vez pensaron que no valía la pena hacerlo. Si
embargo Leeuwenhoek, tenía una natural e insaciable curiosidad y comenzó a
observar todo a su alrededor. Examinó saliva, sangre, agua estancada,
vinagre, cerveza y muchas otras cosas. Todas ellas eran interesantes, pero
el agua estancada (cuanto más sucia mejor) fue el mejor objeto de estudio.
Descubrió y examinó muchos microorganismos. Mandó reportes a la Academia
de Ciencias de Inglesa, la Real Sociedad de Londres, quienes distribuyeron
estos reportes y todo el mundo se enteró de estos descubrimientos
Por tanto el fundador de la microbiología fue un simple aficionado a la ciencia, pero la comunidad científica se dio cuenta de la importancia de estos descubrimientos sólo después de décadas. Para obtener ampliaciones más grandes, Leeuwenhoek hizo lentes cada vez más pequeños, llegando a fabricar lentes de 1 a 2 mm de diámetro. Estos lentes son difíciles de sujetar y enfocar y para evitar estos problemas Leeuwenhoek los sujetaba entre dos placas de bronce. Colocaba lo que quería observar en la punta de un tornillo, de manera que podía regular en forma precisa la distancia entre el objeto y el lente el observador tenía que acercar el ojo al instrumento y mirar a través del lente. |
Este instrumento estaba compuesto de un solo lente. Por la gran curvatura de la lente, éste era muy poderoso y permitía magnificaciones de más de 300X casi tanto como un microscopio moderno. Este microscopio se llama "microscopio simple", porque está formado por un sólo lente. Al mismo tiempo que Leeuwenhoek, un físico inglés llamado Robert Hooke, había construido un microscopio compuesto, es decir, hecho de dos lentes: el objetivo (que va abajo) y el ocular (por donde se mira). Sin embargo las técnicas de fabricación de los lentes no era perfecta y por tanto estos microscopios tenía serios defectos ópticos, lo que los hacía menos efectivos que los microscopios simples. Solo en la primera mitad del siglo XVIII se perfeccionaron los microscopios compuestos.
Leeuwenhoek construyó cientos de microscopios y algunos de estos aún existen y se conservan en museos (fig. 1). Esencialmente, este instrumento no era fácil de usar y no tenía un sistema de iluminación.
NUESTRO MICROSCOPIO Y EL DE
LEEUWENHOEK
En los años 50, en la Revista "Scientific American" , D.L. Stong redescubrió el viejo microscopio de Leeuwenhoek y le dio importantes mejoras. Adaptó el uso de los portaobjetos y le puso un espejo movible para la iluminación. La más importante innovación de Stong es la construcción de los lentes. Mientras que Leeuwenhoek pulía los diminutos lentes biconvexos en forma manual, Stong usaba un procedimiento mucho más simple que se basaba en la tensión superficial del vidrio fundido para obtener lentes esféricos muy precisos. Trabajaba con varillas de vidrio y un mechero bunsen, con los cuales obtenía muy buenos lentes. Algunos de los gráficos que verás en esta nota son del citado autor norteamericano.
En la revista "Scienza & Vita" de diciembre del '93, se puede ver un microscopio hecho en base al de Stong, pero con un mecanismo diferente y otro tipo de sistema de iluminación.
Este microscopio puede llegar a magnificaciones de hasta 200X. Lo que lo hace muy útil en el campo, para su uso por los profesores de biología.
El microscopio que vamos a construir se puede dividir en cuatro partes:
-La parte óptica
- El aparato de enfoque
- La estructura de soporte o
portaplatina
- El sistema de iluminación
Para que tengas una mejor idea, puedes ver las figuras 1 y 2, si deseas puedes hacer modificaciones. Nosotros ya hicimos muchas, algunas de las cuales te contaremos luego.
La parte óptica está formada por la lente u objetivo. En este caso una esfera de cristal con un diámetro de unos 1.2 mm a 2.5 mm que funciona como una lupa. Es muy poderosa y debe ser mantenida a una distancia de unos pocos milímetros de los objetos que deseamos observar.
Para fabricar el lente necesitas (fig.4) una varilla de vidrio con un diámetro de unos 3 mm a 5 mm, un mechero Bunsen y un par de pinzas.
Para reducir la formación de burbujas de gas en las esferas de vidrio, debes
lavar bien la varilla de vidrio con agua y jabón. Evita tocar con las manos la
parte central de la varilla. Luego de ajustar la llama del mechero Bunsen,
calienta la parte central de la varilla mientras la haces girar entre los dedos.
Cuando el vidrio esté lo suficientemente caliente y blando, quita de la llama y
jala con firmeza con ambas manos hasta obtener una varilla de unos 0.3 m. Rompe
la varilla con las pinza por el medio, sin tocar con los dedos. Luego acerca a
la llama la varilla delgada y notarás que se produce una esferita, déjala en la
llama hasta que tenga un tamaño de 1.5 mm a 2 mm. Luego saca de la lama y deja
que la esfera se enfríe. Ahora rompe la varilla a unos 10 mm de la esfera.
Usarás esta colita para pegar la esfera en su lugar. Lo que garantiza la forma
esférica de la bolita es la tensión superficial del vidrio fundido. Aunque la
fuerza gravitacional tiende a deformar la esfera, para obtener lentes de buena
calidad debes mantener las dimensiones que te damos. Deberás preparar unas 10
esferitas, luego las examinas con una lupa para escoger la que tenga las
dimensiones adecuadas y que esté sin burbujas de aire y otras imperfecciones.
Habrán rastros de hidrocarburos en la esfera de vidrio que fabricaste, por
lo que tendrás que limpiarla con alcohol y un papel suave. El poder de
ampliación de l objetivo es mayor cuanto menor es su tamaño. Cómo puedes
determinar su poder de ampliación? Simplemente resuelve esta ecuación: I=333/d,
donde I es el poder de ampliación y d es el diámetro de la esfera expresado en
milímetros. Por ejemplo para una esfera de 1.66 mm de diámetro tendremos una
ampliación de 200 X
Como necesitamos enfocar con mucho cuidado, el lente está sujeto a una lámina
de metal conectada a dos tornillos. El primero sirve para el enfoque y el
segundo para el ajuste fino.
El objetivo (lente) se coloca en una de las
láminas sobre un agujero. En la fig. 3 se ven las dimensiones. La forma en U le
da a las dos láminas estabilidad.
Como puedes ver en las figuras 2 y 3 la
base del objetivo está curvada para darle más estabilidad.
La portaplatina es simplemente una caja de madera con dos aberturas a los lados. Está sujeta con pegamento y clavos. La parte de arriba debería tener un material como Formica, pero no es muy necesario. Lo que sí debes hacer es un agujero de unos 10 mm de diámetro para que pase la luz del iluminador. También debes hacer dos agujeros para los tornillos.
Esta es una parte crítica, porque una buena iluminación nos permitirá observar los objetos con nitidez. La luz del sol no sirve, así que es mejor usar un pequeño foco de linterna.
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El objetivo debe ser pegado bajo la lámina de
enfoque en el asiento cónico (fig3). Para pegar el lente coloca un poco de pintura para uñas en la colita (fig. 5). Sin tocar el lente con los dedos, debes presionarlo un poco hacia abajo para eliminar espacios, de hecho, si pasa algo de luz por los bordes, la nitidez de la imagen se reduce bastante. |
| Este instrumento sirve para observar objetos transparentes. Por esta razón es mejor escoger objetos pequeños y transparentes. Debes colocar el objeto en una portaobjeto y taparlo con un cubreobjeto (fig. 6). Ten cuidado al bajar el lente, no debe mojarse ni ensuciarse. |  |
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Enciende el iluminador, coloca al centro el objeto y coloca tu ojo tan cerca como sea posible del lente. Ahora enfoca con los tornillos hasta que se vea bien la imagen (fig. 7). |
Nosotros pudimos hacer un microscopio mucho más sencillo, el cual les mostrare en algunos días. Si embargo estas son algunas de las modificaciones que hicimos: la lente la puedes obtener de una lamparita (o foquito, como decimos en Bolivia) de linterna. Debes romper todo en derredor para que al final tengas sólo el lentecito. Para iluminación usamos también una lamparita de linterna alimentada con dos pilas y colocada debajo del agujero donde se encuentra el lente.
