Microscopia per principianti, avanzati e professionisti
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Microscopia
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Scopri la microscopia in tutta la sua diversità con BRESSER
Andare oltre i limiti della visione umana per osservare da vicino ogni dettaglio del microcosmo: un microscopio lo rende possibile. Ecco perché gli strumenti ottici sono diventati indispensabili in molti settori lavorativi. Dalle lezioni di biologia alla parassitologia all'assicurazione della qualità nell'industria, la microscopia viene utilizzata in vari modi. Ma ovviamente esaminare al microscopio i campioni trovati è sempre un hobby utile.
Poiché i requisiti variano a seconda dell'area di applicazione e delle esigenze, BRESSER offre un'ampia gamma di modelli. I principianti e i microscopisti per hobby avanzati troveranno qui il microscopio giusto, così come gli utenti professionisti nel settore scientifico, della ricerca e dell'industria. E per rendere la decisione più facile, soprattutto per i principianti, in questa sede abbiamo raccolto per Lei tutte le informazioni importanti sulla microscopia, inclusi i criteri di acquisto.
Come è fatto un microscopio ottico?
In microscopia, i microscopi ottici, che utilizzano la rifrazione per produrre immagini molto ingrandite di oggetti piccoli, sono lo standard. Possono differire nei dettagli, ma la struttura di base è sempre la stessa.
OCULARE
L'oculare è un sistema di lenti nella parte superiore del microscopio.
PORTACAMPIONI
Il campione da esaminare viene posizionato sul portacampioni, che di solito si trova sotto la torretta portaobiettivi.
FONTE DI LUCE
Per quanto riguarda la fonte di luce, il microscopio può essere utilizzato sia a luce trasmessa che riflessa.
OBIETTIVI
Oltre all'oculare, la lente è il secondo importante componente ottico del microscopio.
CONDENSATORE
Il condensatore è un sistema di lenti che prepara il cono di luce per adattarsi all'obiettivo e alla corrispondente apertura numerica.
TREPPIEDE
I singoli componenti del microscopio sono fissati al treppiede.
Per oculare si intende il sistema di lenti posto sulla parte superiore del microscopio. Si trova nel punto in cui chi usa il microscopio guarda nell’ottica. L'oculare serve a ingrandire ulteriormente l'immagine intermedia già ingrandita dell'obiettivo. Nella maggior parte dei casi può essere sostituito da un altro oculare, per permettere di variare l’ingrandimento.
Una caratteristica che contraddistingue i microscopi è la tipologia di visione. Con il microscopio monoculare (la forma classica di questo dispositivo ottico) si osserva con un solo occhio tramite un oculare singolo. Questi modelli sono consigliabili soprattutto per un uso occasionale e per chi muove i primi passi nel mondo della microscopia.
Chi fa un uso professionale del microscopio, invece, ha bisogno di una visione più comoda. Ecco perché esistono molti modelli con due oculari, i cosiddetti microscopi binoculari. Il microscopio binoculare permette a chi lo usa di osservare in modo comodo con entrambi gli occhi, anche per lungo tempo. Esistono anche i microscopi trinoculari con tre punti di visione. Qui, oltre all’osservazione con gli occhi, è possibile collegare anche una telecamera. Una caratteristica che rende più semplice documentare le osservazioni.
Per la sorgente luminosa del microscopio si distingue tra luce trasmessa e luce riflessa. L'illuminazione a luce trasmessa viene usata per esaminare oggetti trasparenti. La luce diurna o artificiale viene diretta verso il campione dal basso utilizzando uno specchio. Tuttavia, oggi la maggior parte dei microscopi è dotata di una sorgente luminosa propria, che spesso può anche essere regolata in base ai requisiti dell'applicazione. I modelli di alta qualità usano la cosiddetta illuminazione Köhler. Questo tipo di illuminazione riduce la luce diffusa e illumina il preparato in modo ideale e molto omogeneo, grazie all’ottimizzazione del controllo della luce. Il microscopio funziona quindi in modo riproducibile con risoluzione, contrasto e profondità di campo ottimali.
Con il microscopio a luce riflessa, la sorgente luminosa si trova vicino al tavolino portaoggetti, illuminando il campione dall'alto. Questo tipo di illuminazione viene utilizzata per oggetti opachi tridimensionali, come monete, circuiti stampati o campioni di roccia. Oltre ai microscopi con luce trasmessa o riflessa, esistono anche modelli che offrono entrambi i metodi di illuminazione. Per ingrandimenti particolarmente elevati, nei microscopi speciali per la metallurgia o il controllo dei materiali la luce viene portata sul preparato tramite gli obiettivi.
Il condensatore è un sistema di lenti che prepara il cono di luce per adattarsi all'obiettivo e alla corrispondente apertura numerica. Ciò consente una risoluzione ottimale e i minimi dettagli diventano visibili. L'apertura viene utilizzata per adattare il cono di luce all'obiettivo e deve essere ulteriormente aperta per un ingrandimento maggiore. L'illuminazione può anche essere ottimizzata, utilizzando filtri per particolari esigenze. In microscopia esistono anche tecniche molto speciali per l'illuminazione come il contrasto di fase, il campo scuro e la microscopia a contrasto di interferenza differenziale. Tuttavia, ciò richiede componenti ottici aggiuntivi.
Oltre all'oculare, la lente è il secondo importante componente ottico del microscopio. In parole povere, entrambi i sistemi di lenti sono collegati tra loro da una conduttura: il tubo. Di norma, ci sono diversi obiettivi su un microscopio, che sono contenuti in una torretta. Con l'aiuto di un disco girevole, l'osservatore può cambiare l'obiettivo con un semplice movimento della mano e quindi modificare l'ingrandimento.
Ci sono due parametri che sono rilevanti per gli obiettivi del microscopio e sono l'ingrandimento e l'apertura numerica. I valori comuni per l'ingrandimento dell'obiettivo sono compresi tra 4x e 100x. La dimensione dell'immagine di un campione attraverso un microscopio può essere calcolata moltiplicando l'ingrandimento dell'obiettivo per l'ingrandimento dell'oculare, ad es. obiettivo 20x e oculare 10x = 20 x 10 = ingrandimento 200x.
D'altra parte, il potere risolutivo dell'obiettivo può essere individuato dall'apertura numerica (paragonabile al numero f di una fotocamera). Maggiore è questo valore, maggiore è la risoluzione e minore è la profondità di campo e la distanza di lavoro. Un'elevata apertura numerica si riflette anche nel prezzo. Per motivi ottici, solo obiettivi ad immersione in cui viene applicata una goccia d'olio tra la lente frontale e il campione possono raggiungere aperture numeriche superiori a 1,0. Il motivo è che altrimenti gran parte della luce verrebbe riflessa sull'elemento anteriore dell'obiettivo e non contribuirebbe all'immagine del microscopio.
Il campione da esaminare viene posizionato sul tavolino portaoggetti, che di solito si trova sotto al supporto a revolver. Nel microscopio a luce trasmessa, i campioni vengono preparati su piccoli rettangoli di vetro, i cosiddetti vetrini. Per evitare che il vetrino scivoli, la maggior parte dei tavolini portaoggetti è dotata di morsetti ferma-campione. I microscopi con un buon equipaggiamento offrono un tavolino meccanico, che consente di riposizionare il campione in modo estremamente preciso con movimenti minimi. È particolarmente importante con ingrandimenti elevati.
I singoli componenti del microscopio sono fissati al treppiede, che deve essere robusto e avere una base pesante per mantenere stabile lo strumento ottico. Ad esso sono collegati anche elementi di controllo, ad es. per l'impostazione del condensatore o le ruote zigrinate per la messa a fuoco fine e grossolana.
Tipi speciali di microscopi
Esistono alcuni tipi di microscopi che hanno caratteristiche speciali. Vi presentiamo brevemente le particolarità di 4 modelli:
| Segno principale | Principali vantaggi | Aree di applicazione | |
|---|---|---|---|
| Stereomicroscopio | Due percorsi ottici separati che utilizzano due obiettivi e oculari ciascuno, con luce riflessa | per un’immagine tridimensionale e plastica | Biologia, orticoltura, rilievi di superficie, lavori a distanza ravvicinata, applicazioni industriali come controllo qualità |
| Stereomicroscopio zoom | Stereomicroscopio con obiettivi zoom, luce riflessa | immagine tridimensionale in plastica, possibilità di ingrandire e rimpicciolire continuamente l'immagine | Biologia, orticoltura, applicazioni industriali come assemblaggio e riparazione, biologia, misurazione e test |
| Microscopio digitale | Registrazione dell'immagine dalla telecamera integrata e osservazione su computer o schermo integrato, alcune delle quali possono anche essere rielaborate a posteriori, indipendentemente dal tipo di microscopio | Documentazione e analisi più semplici oltre alla possibilità di visione con più persone contemporaneamente | Microscopia biologica e medica, didattica |
| Microscopio invertito | Osservazione dei campioni attraverso il fondo del contenitore del campione | Spazio campione significativamente più ampio per il test direttamente nel recipiente di coltura senza prelevare campioni o volumi maggiori | Ricerca, veterinaria, agricoltura, biologia marina, limnologia, acquacoltura |
Metodi di contrasto speciali
Nella normale osservazione microscopica - la cosiddetta microscopia in campo chiaro - un campione trasparente viene solitamente osservato con luce trasmessa. Tuttavia, poiché ci sono oggetti per i quali il contrasto con lo sfondo chiaro è troppo debole, esistono metodi alternativi che vorremmo presentarvi brevemente in questa sede.
Con questo metodo, l'uso di un condensatore speciale implica che la luce entra nell'obiettivo solo dove viene diffratta dal campione. Di conseguenza, l'oggetto da esaminare appare chiaro su uno sfondo nero. I condensatori di campo oscuro sono dotati sia di un'apertura centrale che blocca la luce diretta, sia di una complessa costruzione ottica composta da elementi specchiati e lenti. La microscopia in campo oscuro viene utilizzata quando si osservano cellule trasparenti o microrganismi che a loro volta hanno un basso contrasto. Il processo è particolarmente adatto anche per colture vive di organismi acquatici o alghe, poiché gli oggetti non devono essere colorati e possono quindi essere visti in movimento.
Il metodo del contrasto di fase richiede una combinazione di un condensatore speciale con aperture intercambiabili che producono un anello di luce e corrispondenti obiettivi di contrasto di fase con un anello di fase. La luce subisce uno sfasamento sui componenti del campione radiografato con diversi indici di rifrazione. La luce non diffratta è bloccata sull'anello di fase. Gli oggetti incolori vengono osservati con questo metodo. La luce verde offre condizioni perfette per il contrasto di fase, motivo per cui un filtro verde corrispondente è utile.
Nella microscopia di polarizzazione, le strutture otticamente attive o birifrangenti del campione sono particolarmente enfatizzate. L'applicazione tradizionale è in geologia e mineralogia. Ma anche nell'industria, i materiali vengono esaminati con luce polarizzata. Se lo spessore dello strato è noto, i colori di interferenza risultanti possono essere utilizzati per determinare il materiale. Inoltre, questo metodo può essere utilizzato per rendere visibili strutture interessanti negli organismi viventi, ad es. fibre muscolari di Daphnia o rotiferi. Per saperne di più sui metodi di contrasto in microscopia consultare la nostra guida: Alla guida
Quale microscopio è quello giusto: i criteri di acquisto più importanti
Campo di applicazione
Come in molte altre aree, la prima domanda in microscopia è sempre: A cosa serve il microscopio? E con questo versatile strumento ottico, ci sono molte risposte. Ecco perché lo Shop BRESSER è dotato di un filtro che, in base ai seguenti campi di applicazione, permette di visualizzare i prodotti adatti:
- Entomologia
- Mineralogia
- Biologia
- Botanica
- Test sui materiali
- Metallurgia
- Lezioni
- Francobolli
- Monete
- Ricerca
- Ricerca
- Parassita
- Laboratorio
Ingrandimento
Esistono requisiti molto diversi per le prestazioni di ingrandimento di un microscopio per le diverse aree di applicazione. Per esempio un microscopio utilizzato per riparare orologi o parti elettroniche è molto più piccolo rispetto a un microscopio utilizzato per esaminare i parassiti. Ecco perché l'ingrandimento ottenibile con le lenti e gli oculari in dotazione è un fattore decisivo.
Se si desidera variare gli ingrandimenti con obiettivi e oculari aggiuntivi diversi, assicurarsi che l'oculare e l'obiettivo siano abbinati. È possibile calcolare facilmente l'ingrandimento massimo utile quando si utilizza un obiettivo specifico come segue:
apertura numerica dell'obiettivo x 1.000 = ingrandimento massimo utile
Esempio: Un obiettivo 10x con un'apertura numerica di 0,25 può ingrandire un massimo di 250x utilizzando un oculare 25x. Ingrandimenti oltre questo ingrandimento massimo significativo non mostrano ulteriori dettagli (il cosiddetto ingrandimento vuoto) e non sono consigliati.
Comfort
Chi trascorre molto tempo al microscopio, vuol essere in grado di lavorarci nel modo più confortevole possibile. Si consiglia la visione binoculare o di lavorare sullo schermo con un microscopio digitale o una microcamera. La visione monoculare è sufficiente per un uso occasionale e per avvicinarsi alla microscopia. Se si vogliono scattare foto con una macchina fotografica oltre ad osservare con gli occhi, è possibile scegliere uno strumento trinoculare.
Gruppo target
Naturalmente, un principiante in microscopia ha bisogno di uno strumento diverso da quello che usa un utente professionale. Anche qui è possibile utilizzare il filtro appropriato nel negozio BRESSER per visualizzare i nostri microscopi per principianti, utenti avanzati, esperti, utenti professionali, nonché per la ricerca e la scienza. Abbiamo anche alcuni consigli del nostro reparto specializzato per gli utenti:
Set di microscopia per principianti
Con i nostri microset composti da un microscopio e numerosi accessori, non c’è nessun ostacolo neanche per i principianti in microscopia. I set di microscopi BRESSER sono particolarmente adatti per studenti e biologi per hobby.
Microscopi per studenti e alunni
I microscopi BRESSER Researcher soddisfano perfettamente le esigenze di studenti e alunni ambiziosi. Può essere aggiunta una fotocamera che permette di analizzare direttamente sullo schermo del PC immagini e video.
Microscopi da laboratorio professionali
I microscopi professionali della serie BRESSER Science rivelano strutture che rimangono nascoste nell'immagine normale del microscopio in campo chiaro. Questi modelli sono utilizzati negli istituti di ricerca e dagli utenti professionali nell'industria.
Microscopi per bambini
Conoscete giovani ricercatori entusiasti della microscopia? Allora li si può rendere felici con un set microscopio BRESSER JUNIOR. Cliccare qui per la guida:
Il microscopio giusto per i bambini.
Portacampioni
Bisognerebbe anche pensare ai requisiti per il portacampioni. Se si lavora con ingrandimenti elevati, va bene ad es. un portaoggetti per un posizionamento ottimale della preparazione Sinn. Per visualizzare oggetti non traslucidi come ad es. nella metallurgia o nelle prove sui materiali, un tavolo particolarmente grande può facilitare il lavoro. Al contrario, la distanza di lavoro è rilevante per il microscopio da laboratorio
, che viene utilizzato per lavorarci durante l’osservazione.
Accessori
Gli accessori inclusi possono anche influenzare la decisione di acquisto. Ampi set di microscopia possono facilitare l'inizio. Comprendono diapositive già pronte, attrezzatura per microscopia, diapositive vuote e custodie. In questo modo si può iniziare subito il nuovo hobby. Inoltre, alcuni set di microscopia BRESSER sono dotati di un supporto per smartphone o addirittura di una fotocamera per microscopio. Ciò consente di registrare immediatamente le proprie scoperte e di condividerle con gli altri.
Microscopia FAQ
I microscopi di facile utilizzo sono particolarmente adatti agli studenti per facilitare l'inizio della microscopia. Per trovare il modello giusto si consiglia di sfogliare la nostra categoria di microscopi per studenti.
L'ingrandimento ideale dipende dall'area di applicazione. Ad esempio, i lavori di riparazione al microscopio da officina non richiedono un ingrandimento così elevato come gli esami delle cellule biologiche.
Ci sono un sacco di progetti facili con cui i bambini possono divertirsi. Per iniziare, ecco alcuni suggerimenti dal nostro reparto di microscopia.
Le dimensioni delle cellule possono variare in base alla loro provenienza. Le cellule vegetali, per esempio quelle della buccia di cipolla, sono particolarmente facili da riconoscere. Negli apici delle radici le cellule si dividono con particolare frequenza e qui sono visibili anche gli stadi mitotici, cioè i cromosomi. Alcuni ciliati nello stagno possono avere dimensioni anche di diversi millimetri e sono quindi molto più grandi rispetto ad alcuni rotiferi multicellulari. Puoi vederli perfino con un semplice microscopio stereoscopico e ingrandimento 20x.
Con il giusto microscopio, un gran numero di oggetti può essere esaminato più da vicino. Ecco solo alcuni esempi: Insetti, piante, minerali, metalli, tessuti, campioni di tessuti, campioni d'acqua, tamponi, ecc.
Per fare questo, è sufficiente staccare la buccia della cipolla, cioè quella sottile per raggiungere gli strati più carnosi della cipolla. Quindi vengono colorati con inchiostro di penna stilografica blu e posti sotto il microscopio. Le cellule sono abbastanza grandi e i nuclei cellulari sono chiaramente visibili.
I batteri sono così piccoli che non li si possono vedere ad occhio nudo. Diventano visibili al microscopio ottico. Tuttavia, ciò richiede un ingrandimento molto elevato e un'ottica di alta qualità.
Per rilevare i batteri sono necessari ingrandimenti di 400x e oltre. Tuttavia, è necessario che anche la risoluzione sia sufficientemente elevata. A tal proposito può essere utile un microscopio con condensatore, meglio ancora se con illuminazione Koehler. La rilevabilità di batteri che misurano solo pochi micrometri può essere notevolmente migliorata con uno striscio colorato o metodi di contrasto come quello di fase.
