El trazado de los rayos característicos de una lente permite el diseño de aparatos óptico, uno de ellos, el Microscopio es un sistema de lentes que produce una imagen virtual aumentada de un pequeño objeto.
El Microscopio más simple es una lente convexa que llamamos lupa y que vimos en la entrada anterior. El objeto se coloca entre la lente y el foco, de modo que la imagen es virtual y está a una distancia que es la distancia mínima de visión nítida, alrededor de 25 centímetros. Estas lentes pueden aumentar un objeto hasta 15 veces.
El ojo humano no puede ver a simple vista cosas que miden menos de una décima de milímetro y muchos de los avances en química, biología o medicina no se hubieran logrado si no se hubiera inventado el microscopio. El primer microscopio fue inventado por casualidad en experimentos con lentes, lo que sucedió de manera similar, años más tarde, con el Telescopio de Hans Lippershey (1608).
Entre 1590 y 1600 el óptico holandés Zacharías Janssen (1580-1638) inventó un Microscopio con una especie de tubo con lentes en sus extremos, de 8 centímetros de largo, soportado por tres patas de bronce, aunque la imagen que se obtenía era borrosa por la mala calidad de las lentes. Estos primeros microscopios aumentaban la imagen unas 200 veces. En la actualidad, los de efecto túnel las amplia 100 millones de veces.
El Microscopio óptico es el más utilizado en biología, se sirve de la luz visible para crear una imagen aumentada del objeto. Por lo general se utilizan Microscopios compuestos que disponen de varias lentes con las que se consiguen aumentos mayores. Algunos pueden aumentar un objeto por encima de las dos mil veces.
El Microscopio compuesto consiste en dos sistemas de lentes, el objetivo y el ocular, montados en extremos opuestos de un tubo cerrado. La distancia focal del objetivo f, es mucho menor que la distancia focal f´ del ocular. Un objeto AB se coloca a una distancia del objetivo ligeramente mayor que f. El objetivo forma una primera imagen a´b´ que hace de objeto para el ocular. La imagen a´b´debe estar a una distancia del ocular ligeramente menor que f´. La imagen final ab es virtual, invertida y mucho mayor que el objeto. El objeto AB se coloca de tal manera que ab está a una distancia del ocular igual a la distancia mínima de visión nítida, alrededor de 25 centímetros. Esta condición se realiza mediante el enfoque que consiste en mover todo el microscopio respecto del objeto.
Durante el siglo XVII muchos estudiosos de las lentes y los microscopios hicieron toda clase de pruebas y ensayos para lograr un resultado de mayor precisión, así con el correr de las décadas fueron creciendo en precisión y complejidad.
Recién en el siglo XX llego el gran cambio, con el Microscopio electrónico, que sustituyo la luz por electrones, y las lentes por campos electromagnéticos.
En 1981 surgió el Microscopio de efecto túnel (MET), que surgió aplicando la mecánica cuántica y logrando atrapar a los electrones que escapan en ese efecto túnel, para lograr una imagen ultradetallada de la estructura atómica de la materia con una espectacular resolución, en la que cada átomo se puede distinguir de otro, y ha sido esencial para el avance de la microelectrónica.
El siguiente vídeo ilustra las diferentes partes que componen un microscopio óptico y como utilizarlas.
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