CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL.2009
GUÌA DE LABORATORIO: CONOCIMIENTO Y UTILIZACIÒN DEL MICROSCOPIO ÒPTICO COMPUESTO.
Figura No.1. Observaciones microscópicas hechas por estudiantes de grado noveno.
Profesor: Carlos Francisco Rodríguez Villamil.[1]
1. Desarrolla tus competencias:
-Diferencia cada una de las partes del microscopio óptico compuesto (MOC), y discrimina cuales son las funciones que cada una de ellas cumple.
-Analiza cómo es el adecuado uso del MOC.
-Consulta en libros especializados, y en la Internet temas de profundización, acerca de la Microscopía.
2. Materiales:
-Guía de laboratorio.
-Microscopio óptico compuesto.
-Laboratorio de Ciencias Naturales.
-Micropreparados entregados por el profesor.
3. Marco teórico:
MICROSCOPIO COMPUESTO
El microscopio compuesto es un instrumento óptico que tiene un doble aumento. El primer aumento lo realiza el objetivo, el cual produce una imagen real y define la resolución del sistema. El segundo aumento lo efectúa el ocular, que produce una imagen virtual aumentada de la imagen real formada por el objetivo. La imagen observada es aumentada e invertida. El microscopio compuesto está constituido por un sistema mecánico que sostiene un sistema óptico formado de diferentes lentes.
El sistema mecánico consta de las siguientes partes: (Figura No 2)
1.-La base. Tiene forma de U y sirve para darle estabilidad al instrumento.
2.-El brazo. Se fija a la base, sirve para transportarlo, y soporta las piezas que se describen a continuación.
3.-Tornillos para enfocar. Son dos, uno de enfoque rápido (tornillo macrométrico) y otro para lograr la nitidez de la imagen (tornillo micrométrico). Este último tiene un movimiento de 2 mm entre dos topes y cuando posee una escala grabada permite hacer mediciones de profundidad en la preparación observada.
4.-La platina. Es una placa metálica con una perforación central. Sobre ella se coloca la preparación que se va a observar, que es sostenida por un par de pinzas que tiene un sistema mecánico, denominado carro, que permite el movimiento de derecha a izquierda y de adelante hacia atrás. A veces presenta dos escalas que permiten fijar la localización de una determinada estructura en la preparación observada.
5.-El tubo óptico. Tiene como función soportar los oculares.
6.-El revólver o porta objetivos. Es una pieza capaz de girar que se encuentra en la parte inferior del tubo óptico sobre la que se montan los objetivos.
7.-El porta condensador. Se encuentra debajo de la platina y sostiene el condensador. Tiene un tornillo sobre una cremallera que permite bajar y subir el condensador hasta lograr el ajuste lumínico deseado.
Figura No 2, El Microscopio Óptico Compuesto y sus partes.
http://www.apsnet.org/education/LabExercises/microscopio/text/fig01.htm
El sistema óptico consta de las siguientes partes (Figura No 2):
8.-Objetivos. Son las lentes más importantes del microscopio porque controlan el aumento posible y la calidad de la imagen. Usualmente los objetivos se acoplan a los microscopios mediante roscas estándar y pueden ser cambiados de un microscopio a otro independientemente de su marca. Los aumentos más ampliamente utilizados son: 5x, 10x, 20x, 40x, y 100x. El aumento 100x es de inmersión.
*Carlos Francisco Rodríguez Villamil. 2009
Cada objetivo tiene grabadas unas cifras que indican el aumento propio, la apertura numérica, la longitud del tubo ocular y el grosor de los cubreobjetos que debe utilizarse en la preparación para una correcta observación. Por ejemplo, las siguientes cifras grabadas: 40x/0.70; 160/0.17, indican: 40x el aumento [i]del objetivo; 0.70 la abertura numérica, es decir, la medida del tamaño del cono de luz que el objetivo puede admitir; 160 la longitud (en mm) del tubo del ocular que debe ser utilizados con ese objetivo y 0.17 el espesor del cubreobjetos (en mm) que debe usarse con ese objetivo.
9.-Oculares. Son los lentes situados en la parte superior del tubo óptico, los más cercanos al ojo del observador. Dan una segunda amplificación a la imagen previamente aumentada por el objetivo. Su aumento se encuentra indicado en la estructura metálica que lo contiene y oscila entre 5X y 15x.
10.-El condensador. Está sostenido por el portacondensador y se encuentra formado por un sistema de lentes que concentran los rayos luminosos sobre la preparación en ángulo suficientemente grande como para llenar la apertura del objetivo. Su apertura numérica está grabada en el cuerpo metálico y debe ser igual o muy aproximada a la del objetivo que se emplea. El condensador puede ser utilizado con filtros para la luz natural o con filtros coloreados, si así lo precisa la observación. El uso del condensador requiere que sea colocado en foco y centrado. Para colocarlo en foco se enfoca una preparación, y mirando a través del ocular se sube o baja el condensador hasta que se perciba cualquier detalle de la fuente luminosa. Para el centrado se procede a quitar el ocular y mirar a través del tubo. Si está centrado la imagen de la apertura del diafragma que se observa debe ser concéntrica con el borde del objetivo. De no estar centrado el condensador, mediante los tornillos de centrado del condensador que se encuentran en el portacondensador, se procede a centrarlo. En algunos casos el microscopio no tiene condensador y entonces está provisto solamente de un diafragma (iris), que permite controlar la cantidad de luz que incide sobre la preparación.
11.-Espejo. Tiene dos caras: una plana y otra cóncava. Cuando el microscopio tiene condensador lo correcto es usar la cara plana del espejo, lo mismo que cuando no tiene condensador y se trabaja con luz natural. La cara cóncava del espejo se usa sólo cuando el microscopio no tiene condensador y la iluminación proviene de una fuente artificial (lámpara).
ASPECTOS GENERALES DEL MICROSCOPIO COMPUESTO
Algunos aspectos generales del microscopio compuesto que deben ser conocidos por un estudiante de biología para el mejor uso del instrumento se refieren a: poder de resolución, profundidad de campo, aumento y medición con el microscopio.
Poder de resolución:
Resolución, o poder de resolución, se define como la capacidad límite para diferenciar elementos próximos de un conjunto. Se le denomina también poder separador.
Por ejemplo, el poder separador normal del ojo humano es de 0.25 mm a una distancia de 25 cm. Es decir, que si dos objetos de 0.12 mm están juntos a 25 cm, el ojo humano no es capaz de diferenciarlos y los percibe como un solo objeto. Con el microscopio se aumenta esta posibilidad más de 1000 veces, ya que tiene un poder de resolución de aproximadamente 0.25 micras.
La posibilidad de aumentar por procedimientos ópticos la visión tiene sus límites, ya que, si bien es teóricamente posible un aumento infinito, desde el punto de vista físico el poder separador o poder de resolución no puede superar la longitud de onda , de la luz que ilumina el objeto.
Profundidad de campo:
Es el intervalo sobre el cual puede modificarse la distancia de trabajo del objetivo sin que se pierda la nitidez del contorno de la muestra que se observa. Es inversamente proporcional a la apertura numérica y al aumento. Por lo tanto, cuanto mayor la apertura del objetivo menor la profundidad de campo, e igualmente, cuanto mayor el aumento menor la profundidad de campo.
Aumento del microscopio:
El procedimiento lógico es comenzar con lentes, objetivos y oculares, de poco aumento y progresivamente usar objetivos de mayor aumento hasta reconocer los detalles que no interesan.
Carlos Francisco Rodríguez Villamil. 2009
Reconocidos los detalles se juega con el ocular para obtener la mejor definición. De no lograrse la observación que interesa hay que tener en cuenta que pueden estar fueras de las posibilidades del equipo o inclusive que no sea posible su observación con luz normal. Calculando el poder de separación, y si se conocen las dimensiones de los detalles a observar, es posible determinar si están dentro de la capacidad del instrumento.
Para calcular el aumento, a condición de que la longitud del tubo sea la correcta, se multiplica el aumento del objetivo por el aumento del ocular. Por ejemplo, si el objetivo es 100x, y el ocular 10x, el conjunto proporcionará un aumento de 10 por 100=1000. O sea, que el aumento será 1000x .
Medición con el microscopio:
Para medir objetos con el microscopio se requiere que este tenga como accesorios: un micrómetro de platina, que es un porta objetos que tiene una escala dividida en centésimas de milímetros, y un micrómetro ocular, que es una placa circular con una escala graduada que va inserto en el ocular. Para realizar la medición se procede de la siguiente manera:
1.- Se coloca el micrómetro ocular y se enfoca de manera que se observe con la máxima nitidez la escala.
2.-Se coloca el micrómetro de platina y se superponen las escalas. Como conocemos las dimensiones de la escala del micrómetro de platina, podemos calcular el valor de cada división de la escala del ocular.
CUIDADO DEL MICROSCOPIO COMPUESTO
1.-Cuando no está en uso el microscopio debe ser guardado en una caja o cubierto con una funda plástica, y con el objetivo de menor aumento colocado en posición de observación.
2.-El polvo que pueda tener debe quitarse primero con un pincel y luego frotarse con una tela suave, de algodón prelavado.
3.-Para trasladarlo se debe tomar colocando una mano en la base y la otra en el brazo del microscopio.
4.-Colóquelo con suavidad sobre la mesa de trabajo y evite movimientos o golpes bruscos.
5.-No toque los lentes con los dedos porque el sudor los daña. Para limpiarlos use papel para lentes.
6.-Use cubreobjetos para cubrir la preparación y evitar así el contacto del microscopio con agua u otros líquidos.
7.-Nunca use alcohol para limpiar las partes laqueadas, ya que esta sustancia quita la capa de laca y favorece la oxidación de las partes metálicas. Evite también el contacto del microscopio con ácidos.
8.-Después de usar el objetivo de inmersión elimine el aceite de cedro, primero con papel para lentes seco y luego con uno ligeramente humedecido en xilol. Los restos de aceite en el microscopio se quitan con una tela suave humedecida en xilol.
USO DEL MICROSCOPIO
1.-Tenga el objetivo de menor aumento colocado en posición de observación.
2.-Coloque la preparación sobre la platina. Debe estar cubierta por un cubreobjetos y seca por los bordes.
3.-Inicie la observación con el objetivo de menor aumento. Mirando por fuera se baja el tubo con la ayuda del tornillo macrométrico, hasta que el objetivo quede a 0,5 cm de la preparación. Luego, mirando a través del ocular, comience a subir el tubo lentamente hasta que se observe la imagen.
4.-Utilice el tornillo micrométrico para lograr la nitidez de la imagen.
5.-De este primer aumento pase a los aumentos sucesivos que vaya requiriendo.
6.-Para enfocar con objetivos de mayor aumento debe bajarse el objetivo hasta que está muy cerca de la preparación.
7.- Luego mirar por el ocular y subir lentamente la preparación, y ajustar la nitidez con el tornillo micrométrico para lograr nitidez.
8.-Realice la observación con los dos ojos abiertos.
9.-Una vez hecha la observación coloque el objetivo de menor aumento antes de retirar la preparación.
Carlos Francisco Rodríguez Villamil. 2009
El sistema óptico consta de las siguientes partes (Figura No 2):
8.-Objetivos. Son las lentes más importantes del microscopio porque controlan el aumento posible y la calidad de la imagen. Usualmente los objetivos se acoplan a los microscopios mediante roscas estándar y pueden ser cambiados de un microscopio a otro independientemente de su marca. Los aumentos más ampliamente utilizados son: 5x, 10x, 20x, 40x, y 100x. El aumento 100x es de inmersión.
*Carlos Francisco Rodríguez Villamil. 2009
Cada objetivo tiene grabadas unas cifras que indican el aumento propio, la apertura numérica, la longitud del tubo ocular y el grosor de los cubreobjetos que debe utilizarse en la preparación para una correcta observación. Por ejemplo, las siguientes cifras grabadas: 40x/0.70; 160/0.17, indican: 40x el aumento [i]del objetivo; 0.70 la abertura numérica, es decir, la medida del tamaño del cono de luz que el objetivo puede admitir; 160 la longitud (en mm) del tubo del ocular que debe ser utilizados con ese objetivo y 0.17 el espesor del cubreobjetos (en mm) que debe usarse con ese objetivo.
9.-Oculares. Son los lentes situados en la parte superior del tubo óptico, los más cercanos al ojo del observador. Dan una segunda amplificación a la imagen previamente aumentada por el objetivo. Su aumento se encuentra indicado en la estructura metálica que lo contiene y oscila entre 5X y 15x.
10.-El condensador. Está sostenido por el portacondensador y se encuentra formado por un sistema de lentes que concentran los rayos luminosos sobre la preparación en ángulo suficientemente grande como para llenar la apertura del objetivo. Su apertura numérica está grabada en el cuerpo metálico y debe ser igual o muy aproximada a la del objetivo que se emplea. El condensador puede ser utilizado con filtros para la luz natural o con filtros coloreados, si así lo precisa la observación. El uso del condensador requiere que sea colocado en foco y centrado. Para colocarlo en foco se enfoca una preparación, y mirando a través del ocular se sube o baja el condensador hasta que se perciba cualquier detalle de la fuente luminosa. Para el centrado se procede a quitar el ocular y mirar a través del tubo. Si está centrado la imagen de la apertura del diafragma que se observa debe ser concéntrica con el borde del objetivo. De no estar centrado el condensador, mediante los tornillos de centrado del condensador que se encuentran en el portacondensador, se procede a centrarlo. En algunos casos el microscopio no tiene condensador y entonces está provisto solamente de un diafragma (iris), que permite controlar la cantidad de luz que incide sobre la preparación.
11.-Espejo. Tiene dos caras: una plana y otra cóncava. Cuando el microscopio tiene condensador lo correcto es usar la cara plana del espejo, lo mismo que cuando no tiene condensador y se trabaja con luz natural. La cara cóncava del espejo se usa sólo cuando el microscopio no tiene condensador y la iluminación proviene de una fuente artificial (lámpara).
ASPECTOS GENERALES DEL MICROSCOPIO COMPUESTO
Algunos aspectos generales del microscopio compuesto que deben ser conocidos por un estudiante de biología para el mejor uso del instrumento se refieren a: poder de resolución, profundidad de campo, aumento y medición con el microscopio.
Poder de resolución:
Resolución, o poder de resolución, se define como la capacidad límite para diferenciar elementos próximos de un conjunto. Se le denomina también poder separador.
Por ejemplo, el poder separador normal del ojo humano es de 0.25 mm a una distancia de 25 cm. Es decir, que si dos objetos de 0.12 mm están juntos a 25 cm, el ojo humano no es capaz de diferenciarlos y los percibe como un solo objeto. Con el microscopio se aumenta esta posibilidad más de 1000 veces, ya que tiene un poder de resolución de aproximadamente 0.25 micras.
La posibilidad de aumentar por procedimientos ópticos la visión tiene sus límites, ya que, si bien es teóricamente posible un aumento infinito, desde el punto de vista físico el poder separador o poder de resolución no puede superar la longitud de onda , de la luz que ilumina el objeto.
Profundidad de campo:
Es el intervalo sobre el cual puede modificarse la distancia de trabajo del objetivo sin que se pierda la nitidez del contorno de la muestra que se observa. Es inversamente proporcional a la apertura numérica y al aumento. Por lo tanto, cuanto mayor la apertura del objetivo menor la profundidad de campo, e igualmente, cuanto mayor el aumento menor la profundidad de campo.
Aumento del microscopio:
El procedimiento lógico es comenzar con lentes, objetivos y oculares, de poco aumento y progresivamente usar objetivos de mayor aumento hasta reconocer los detalles que no interesan.
Carlos Francisco Rodríguez Villamil. 2009
Reconocidos los detalles se juega con el ocular para obtener la mejor definición. De no lograrse la observación que interesa hay que tener en cuenta que pueden estar fueras de las posibilidades del equipo o inclusive que no sea posible su observación con luz normal. Calculando el poder de separación, y si se conocen las dimensiones de los detalles a observar, es posible determinar si están dentro de la capacidad del instrumento.
Para calcular el aumento, a condición de que la longitud del tubo sea la correcta, se multiplica el aumento del objetivo por el aumento del ocular. Por ejemplo, si el objetivo es 100x, y el ocular 10x, el conjunto proporcionará un aumento de 10 por 100=1000. O sea, que el aumento será 1000x .
Medición con el microscopio:
Para medir objetos con el microscopio se requiere que este tenga como accesorios: un micrómetro de platina, que es un porta objetos que tiene una escala dividida en centésimas de milímetros, y un micrómetro ocular, que es una placa circular con una escala graduada que va inserto en el ocular. Para realizar la medición se procede de la siguiente manera:
1.- Se coloca el micrómetro ocular y se enfoca de manera que se observe con la máxima nitidez la escala.
2.-Se coloca el micrómetro de platina y se superponen las escalas. Como conocemos las dimensiones de la escala del micrómetro de platina, podemos calcular el valor de cada división de la escala del ocular.
CUIDADO DEL MICROSCOPIO COMPUESTO
1.-Cuando no está en uso el microscopio debe ser guardado en una caja o cubierto con una funda plástica, y con el objetivo de menor aumento colocado en posición de observación.
2.-El polvo que pueda tener debe quitarse primero con un pincel y luego frotarse con una tela suave, de algodón prelavado.
3.-Para trasladarlo se debe tomar colocando una mano en la base y la otra en el brazo del microscopio.
4.-Colóquelo con suavidad sobre la mesa de trabajo y evite movimientos o golpes bruscos.
5.-No toque los lentes con los dedos porque el sudor los daña. Para limpiarlos use papel para lentes.
6.-Use cubreobjetos para cubrir la preparación y evitar así el contacto del microscopio con agua u otros líquidos.
7.-Nunca use alcohol para limpiar las partes laqueadas, ya que esta sustancia quita la capa de laca y favorece la oxidación de las partes metálicas. Evite también el contacto del microscopio con ácidos.
8.-Después de usar el objetivo de inmersión elimine el aceite de cedro, primero con papel para lentes seco y luego con uno ligeramente humedecido en xilol. Los restos de aceite en el microscopio se quitan con una tela suave humedecida en xilol.
USO DEL MICROSCOPIO
1.-Tenga el objetivo de menor aumento colocado en posición de observación.
2.-Coloque la preparación sobre la platina. Debe estar cubierta por un cubreobjetos y seca por los bordes.
3.-Inicie la observación con el objetivo de menor aumento. Mirando por fuera se baja el tubo con la ayuda del tornillo macrométrico, hasta que el objetivo quede a 0,5 cm de la preparación. Luego, mirando a través del ocular, comience a subir el tubo lentamente hasta que se observe la imagen.
4.-Utilice el tornillo micrométrico para lograr la nitidez de la imagen.
5.-De este primer aumento pase a los aumentos sucesivos que vaya requiriendo.
6.-Para enfocar con objetivos de mayor aumento debe bajarse el objetivo hasta que está muy cerca de la preparación.
7.- Luego mirar por el ocular y subir lentamente la preparación, y ajustar la nitidez con el tornillo micrométrico para lograr nitidez.
8.-Realice la observación con los dos ojos abiertos.
9.-Una vez hecha la observación coloque el objetivo de menor aumento antes de retirar la preparación.
Carlos Francisco Rodríguez Villamil. 2009
4. Procedimiento:
El primer paso ha realizarse, es leer de forma detallada la guìa y resumirla en el cuaderno de laboratorio, resolviendo paso a paso cada uno de los aspectos allí indicados. En el segundo paso cada estudiante de forma individual creará dos mapas conceptuales en una hoja oficio cuadriculada, el primero del microscopio,sus partes, funciones y cuidados,(teniendo en cuenta las pautas dadas por el profesor para la elaboración adecuada de un mapa conceptual) Y el segundo de los tipos de microscopios que existen. Esta guìa y la hoja oficio cuadriculada , deben ser archivadas en la carpeta de textos escritos de Ciencias Naturales, junto con todas las que se entreguen en el transcurso del año lectivo.
En el siguiente gráfico del microscopio y sus partes identifique cada una de ellas y coloreé el dibujo.
Figura No 3.Identificación y diferenciación del MOC.
cienciasept.blogspot.com/2008/09/caza-de-teso...
Carlos Francisco Rodríguez Villamil. 2009
4.1. Observación de Micropreparados:
A continuación cada grupo de trabajo manipulará el MOC, observando y diferenciando cada una de sus partes.Para que luego cada estudiante de forma individual, observe un micropreparado proporcionado por el profesor, el cual debe ser dibujado en el cuaderno de laboratorio, en un círculo de 10 centímetros de diámetro, con sus colores respectivos y los aumentos utilizados, en la parte inferior del circulo.
4.2. Profundicemos en nuestro tema:
4.2.1. En la página de la Internet: biosapiens.wordpress.com/2008/11/07/hello-world/. Observar el video que allí se muestra sobre el microscopio óptico compuesto y sus funciones, hacer un resumen del mismo en el cuaderno de laboratorio, anotando el nombre de la Universidad Peruana que realizó la película.
4.2.2. En la página de la Internet: http://www.joseacortes.com/practicas/microscopio.htm,%20entrar al Link: Galería de imágenes (Parte inferior izquierda) y luego al Link: Citología (Parte inferior izquierda), observen las fotografías de los micropreparados allí mostrados sobre los diferentes organelos celulares y diferentes tipos de células y dibújelos con sus nombres en el cuaderno de laboratorio.
4.2.3. Resolver el siguiente cuestionario en el cuaderno de laboratorio:
- Consultar la historia de la invención del microscopio, desde el primero construido por Zacarías Janssen en 1590, hasta el Microscopio electrónico más moderno.
- ¿Cuántas clases de microscopios se han desarrollado? realice un gráfico de cada uno de ellos y haga una breve sinopsis de sus características y su utilidad.
5. Bibliografía
5.1. Bibliografía consultada
-BERNIS MATEU, F.J. - Atlas temàtico de Microscopìa. Idea Books, S.A., Barcelona, España. 1997.
-HEALEY, P. -Microscopio y vida microscópica. Bruguera. 1971
-NEEDHAM, G. H. -The practical uses of the microscope. C. Thomas Publ. Springfield, III. 1958.
-NIKON.-http://www.microscopyU.com. 2005.
-TRIBE, M. A., ERAUT, M. y R. SNOOK 1975.- Light Microscopy. Cambridge. University Press.
5.2. Bibliografía recomendada:
- Oxlade Chris y Stockley Corinne.El mundo del Microscopio.Viamonte 1674.Buenos Aires. Argentina. 1995 by Lumen.
-Sarmiento Luis Eduardo.Manual Básico de reactivos y colorantes de uso biológico.Obra editada por el autor.Bogotá,1994.
5.3. Páginas Web consultadas
-http://www.apsnet.org/education/LabExercises/microscopio/text/fig01.htm
-biosapiens.wordpress.com/2008/11/07/hello-world/.
-cienciasept.blogspot.com/2008/09/caza-de-teso...
- www.joseacortes.com/practicas/microscopio.html
- http://www.biología.edu.ar/. RAISMAN, J.S. Y A.M. GONZÁLEZ.- Introducción: Principios de Microscopía 2006
Carlos Francisco Rodríguez Villamil. 2009
[1] Carlos Francisco Rodríguez Villamil. Licenciado en Biología y Especialista en Pedagogía y Gestión Ambiental de la Universidad Distrital.
buen blog profesor
ResponderEliminarBuen día profesor tengo mi hija del grado 601 donde se encuentran las guías a desarrollar para estas. 2 semanas ya que he buscado y no he encontrado fuera posible enviar más específicamente la guía gracias espero su respuesta.
ResponderEliminarbuenas noches profesor Carlos soy la mamà de Manuela Carolai Espinosa Buelvas del 701 matinal usted me podría informar cuales son las guías a realizar para ellos agradezco su información prestada gracias feliz noche
ResponderEliminarDIOS LO TENGA EN SU SANTA GLORIA Q.E.P.D
ResponderEliminar25/01/2021
Te voy a extrañar toda la vida pa
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