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Microscopio estereoscopio...

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ELMICROSCOPIO ESTEREOSCÓPICO

 INTRODUCCIÓN El primer instrumento parecido a un microscopio estereoscópico del que se tiene conocimiento fue construido por el fraile capuchino Chérubin d’Orléans en 1671. Este microscopio observaba la muestra con dos objetivos distintos pero la imagen obtenida mostraba los relieves de la muestra de forma invertida (esto se conoce como imagen pseudoscópica). No fue hasta dos siglos más tarde que Charles Wheatstone escribió un tratado describiendo las bases teóricas para construir un microscopio estereoscópico. Poco después, a mitades del siglo XIX Francis Herbert Wenham consiguió construir el primer microscopio estereoscópico utilizando un prisma para dividir el haz de luz proveniente de un solo objetivo. A pesar del sistema de prismas en este microscopio, la imagen obtenida carecía de la calidad suficiente para competir con los microscopios monoculares del momento.

introdujo algunas mejoras en el diseño presentado por Greenough y decidió comercializar el nuevo microscopio. Más tarde, nuevos tipos de microscopios estereoscópicos fueron desarrollados pero el diseño inicial de Greenough sigue siendo utilizados actualmente por todos los fabricantes de microscopios estereoscópicos. En 1957, la American Optical Company introdujo el microscopio estereoscópico de objetivo principal común (conocido por sus siglas en inglés CMO: Common Main Objective). Este microscopio está basado en un diseño modular que le permite añadir accesorios ópticos resultando así en una mayor versatilidad que el diseño Greenough. Este nuevo concepto fue también adoptado por todos los fabricantes de microscopios estereoscópicos.

Estos primeros microscopios estereoscópicos eran conocidos como microscopios de disección. Su desarrollo tardío es consecuencia de que en sus inicios no había una necesidad clara para este tipo de instrumentos. Muchas de las aplicaciones en las que se utiliza actualmente el microscopio estereoscópico han sido campos desarrollados durante el siglo XX (cirugía, producción de circuitos y procesos industriales de alta precisión). El primer microscopio estereoescópico plenamente funcional fue diseñado por Horatio S. Greenough a finales del siglo XIX. Greenough presentó su diseño a la empresa alemana fabricante de microscopios Carl Zeiss. Esta empresa

Imagen 3.0.- Microscopio estereoscópico Ol SZIII

 DEFINICIÓN

El microscopio estereoscópico es un tipo de microscopio óptico que permite observar la muestra generando una imagen en tres dimensiones. Esta es su característica principal que lo distingue del resto de microscopios donde la muestra siempre es observada en dos dimensiones. Los microscopios estereoscópicos, observan la muestra a través de dos lentes distintas. Esto permite que la imagen que llega a cada ojo sea ligeramente distinta. La combinación de estas dos imágenes mediante nuestros ojos produce el efecto tridimensional.

combina las dos imágenes y es capaz de reconstruir la información tridimensional que nos permite tener una medida de la profundidad de la imagen.

Imagen 3.1.Obtenida mediante microscopio estereoscópico de una muestra de color amarillo.

 TIPOS DE MICROSCOPIO ESTEREOSCÓPIO  FUNDAMENTOS

Los microscopios estereoscópicos son en general microscopios de luz reflejada. Es decir, un foco ilumina la muestra y la luz reflejada por la muestra es observada a través de los objetivos y oculares. De este modo se pueden observar muestras sin necesidad de laminarlas como en el caso de los microscopios de luz transmitida, donde la luz atraviesa la muestra antes de llegar al objetivo. Este es el motivo por el cual generalmente los microscopios estereoscópicos tampoco tienen ni condensador ni diafragma.

Según la tecnología utilizada en este tipo de microscopio puede distinguirse entre dos tipos de familias: el microscopio Greenough y el microscopio de objetivo principal común.

La característica principal del microscopio estereoscópico es que permite observar las características tridimensionales de la muestra. El efecto tridimensional de estos microscopios se consigue a partir de la arquitectura de las lentes. En los microscopios estereoscópicos, la imagen que llega a cada ojo no es exactamente igual. En consecuencia, nuestro cerebro

Imagen 3.2.- Esquema de los dos tipos de microscopio estereoscópico

En el microscopio estereoscópico Greenough los dos objetivos tienen una cierta inclinación entre ellos, normalmente de entre 10 y 12 grados. Esto es suficiente para crear dos imágenes ligeramente distintas que proporcionan el efecto tridimensional. Este diseño fue desarrollado por el americano Horatio S. Greenough y fue el primer tipo de microscopio estereoscópico que funcionó correctamente. Actualmente es el más usado para tareas cotidianas, su diseño robusto requiere de poco mantenimiento y suelen ser más económicos que los microscopios estereoscópicos de objetivo principal común. En el microscopio estereoscópico de objetivo principal común la imagen es observada con un objetivo de gran tamaño. El haz de luz proveniente de la parte izquierda del objetivo es dirigido hacia un ocular mientras que el haz correspondiente a la parte derecha es dirigido hacia el otro ocular. De este modo, las dos imágenes observadas en cada ocular no son las mismas y es posible generar el efecto tridimensional. Este tipo de microscopio estereoscópico suele ser utilizado para aplicaciones complejas que requieren sistemas adicionales de iluminación o accesorios ópticos avanzados.

 PARTES DEL MICROSCOPIO ESTEROSCOPIO

Imagen 3.3.- Partes del microscopio estereoscópico A continuación, puedes encontrar una lista completa de las partes del microscopio estereoscópico junto con una explicación de sus funciones.  Oculares Los oculares son las dos piezas a través de las cuales observamos la muestra con nuestros ojos. Un microscopio estereoscópico tiene siempre dos oculares ya que con un solo ocular no sería posible generar una imagen tridimensional. Dentro de cada ocular existe un sistema de lentes que corrige posibles aberraciones ópticas para que la imagen sea lo más nítida posible. El aumento total del microscopio se obtiene siempre multiplicando el aumento de los oculares por el aumento del objetivo. En este tipo de microscopios el aumento de los oculares suele ser de 10x. Aun así, también son habituales los oculares con aumentos de 5x o 20x.

Las partes del microscopio estereoscópico no son exactamente las mismas que podemos encontrar en un microscopio compuesto convencional. Aun así, existen entre estos dos microscopios similitudes importantes.

Imagen 3.3.1.- Oculares

 Objetivo El objetivo es otra parte esencial del sistema óptico del microscopio estereoscópico. Esta pieza consiste en un conjunto de lentes que generan una primera imagen aumentada de la muestra. A continuación, la imagen que proporciona el objetivo es nuevamente aumentada por los oculares hasta alcanzar el aumento total del microscopio. El aumento del objetivo en este tipo de microscopios es normalmente de 2x o 4x. Las lentes del objetivo son las que se encuentran situadas más cerca de la muestra durante la observación. Existen distintos diseños o arquitecturas internas para el objetivo de un microscopio estereoscópico. Las dos opciones más habituales son el diseño Greenough o el de objetivo principal común. El diseño de Greenough consiste en dos objetivos distintos que observan la muestra desde distintos puntos de vista. En el caso de los microscopios con objetivo principal común, la muestra se observa a través de un objetivo con una lente de gran tamaño.

Imagen 3.3.2.- Objetivo 0.3x y diferencias de objetivos entre los microscopios estereoscopios



Tubo

El tubo es una pieza mecánica que conecta estructuralmente el objetivo y los oculares. La función de esta parte del microscopio es mantener en una posición fija sus distintas lentes, esto permite mantener el enfoque de la observación. En su cara interior el tubo es totalmente negro y opaco para eliminar posibles reflejos.

 Cabezal El cabezal del microscopio estereoscópico es la parte en la que se encuentran montados los oculares y que los conecta con el tubo. En muchos microscopios el cabezal puede ser rotado unos grados para facilitar la observación por parte de distintos usuarios. También gracias al montaje de los oculares en el cabezal es posible variar la distancia entre ellos para adaptarlos a las necesidades del observador.

Imagen 3.3.3. - Cabezal

 Base La base es la parte más inferior del microscopio estereoscópico y que le proporciona estabilidad. Normalmente esta parte es la más pesada del microscopio para garantizar que el microscopio no caiga en caso de recibir algún golpe. Justo encima de la base encontramos la platina en la que se coloca la muestra.

 Pinzas Las pinzas están montadas directamente en la platina y permiten mantener la muestra en su sitio. Estas se utilizan solo en caso de observar muestras delgadas por luz transmitida utilizando la luz emitida desde la base.

Imagen 3.3.6.- Pinzas

Imagen 3.3.4. - Base del M. Estereoscopio

 Platina La platina es la parte del microscopio en la que se coloca la muestra. En los microscopios estereoscópicos ya que mayoritariamente estos microscopios funcionan por luz reflejada. Por este motivo, en estos microscopios la platina es simplemente una plataforma montada directamente sobre la base. Algunos microscopios estereoscópicos vienen equipados también con un sistema de iluminación situado debajo la platina. En estos casos la muestra debe ser suficientemente delgada para dejar pasar la luz. En caso contrario, la observación resulta totalmente opaca.

 Columna La columna es un elemento estructural del microscopio que permite ajustar la posición vertical del tubo y cabezal del microscopio. Ajustando esta posición vertical se puede modificar la distancia entre la muestra y el objetivo, de modo que es posible ajustar el enfoque de la observación.

Imagen 3.3.7.- Columna

Imagen 3.3.5.- Platina del M.

 Tornillo de enfoque El tornillo de enfoque es un tornillo situado cerca de la columna del microscopio que se utiliza para regular la posición vertical del tubo y del cabezal, es decir, del sistema óptico del microscopio estereoscópico.

que este sistema funcione es necesaria una lámpara que ilumine la muestra en su cara superior. Normalmente esta lámpara está situada cerca del objetivo. La alternativa al sistema de luz reflejada es la luz transmitida. En este caso la luz proviene desde la platina y pasa a través de la muestra hasta llegar al objetivo. No todos los microscopios estereoscópicos disponen de este sistema. En caso de estar presente, esta lámpara está siempre situada en la base, debajo la platina.

Imagen 3.3.8.- Tornillo de enfoque

 Tornillo de zoom Algunos microscopios estereoscópicos tienen también un tornillo de zoom para modificar la distancia entre algunas de las lentes del microscopio. Esto permite ajustar el zoom de la imagen observada.

Imagen 3.3.10. - Lámpara  Prisma óptico Los microscopios estereoscópicos son instrumentos ópticos técnicamente complejos. Su montaje óptico requiere la utilización de prismas para dirigir la luz proveniente del objetivo hacia los oculares. La forma y cantidad de prismas en un microscopio óptico depende de su diseño interno, que puede ser de tipo Greenbough o de objetivo principal común.

Imagen 3.3.9.- Tornillo de Zoom

 Lámpara En la gran mayoría de las aplicaciones, los microscopios estereoscópicos funcionan mediante luz reflejada. Esto significa que una lámpara ilumina la muestra y a continuación parte de esta luz es reflejada y llega a los objetivos. Para

Imagen 3.3.11.- Prismas ópticos

 Tercer ocular Algunos microscopios estereoscópicos tienen también un tercer ocular. La función de este ocular adicional es ofrecer

un puerto en el que se puede conectar una cámara digital para transmitir las imágenes a un ordenador. Esta configuración es útil y habitual siempre que sea necesario guardar imágenes de las observaciones.

 ADICIONAL Partes del sistema mecánico y del sistema óptico.

Las partes del microscopio que se han presentado en este artículo pueden dividirse según pertenezcan al sistema óptico o al sistema mecánico. El sistema óptico incluye todas las partes que son indispensables para desviar y manipular la luz para generar la imagen aumentada de la muestra. En el caso de los microscopios estereoscópicos esto incluye los oculares, el objetivo, los prismas ópticos y la lámpara o sistema de iluminación. El sistema mecánico incluye todos los elementos estructurales del microscopio. Estos tienen la función de mantener la alineación entre los elementos ópticos y de mantener la muestra en una posición fija para poder ser observada. En los microscopios estereoscópicos esto incluye la base, la platina, las pinzas, la columna, el tornillo de enfoque, el tornillo de zoom, el tubo y el cabezal.

 APLICACIONES GENERALES

Los microscopios estereoscópicos manuales para investigación proporcionan soluciones modulares de alto contraste para aplicaciones industriales, materiales o de ciencias biológicas. Estas soluciones ergonómicas y personalizables combinan una alta resolución con una amplia vista general de la muestra para realizar la inspección y el análisis cómodamente. Los estereoscopios permiten hacer estudios de objetos y especímenes demasiado pequeños para ser estudiados a simple vista, pero demasiado grandes para ser estudiados bajo el microscopio compuesto. Su magnificación va desde cerca de 5x hasta más de 60x. Los estereoscopios también son conocidos como microscopios de disección, pues en muchas ocasiones son usados para disecar los especímenes o muestras, separando de ellos aquellas partes que serán examinadas mediante otros tipos de microscopía.

S. Óptico

S. Mecánico

Imagen 3.4- Imágenes captadas con M. E

Imagen 3.3.12.- Sistemas del Microscopio

 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MICROSCOPIO ESTEREOSCOPIO

Ventajas



Permite observar especímenes de gran tamaño.



No es necesario hacer cortes ni preparar la muestra previamente.



Permite visualizar imágenes en 3D.



No presenta tantas aberraciones esféricas y acromáticas.

Desventajas



No tiene tanto poder de resolución como otros microscopios.



No es posible visualizar la imagen con un solo ocular, por lo que necesitamos obligatoriamente 2 oculares.



La platina es fija.

REFERENCIAS

1.- El microscopio estereoscópico. (2019, 13 octubre). Recuperado de https://www.mundomicroscopio.com/ microscopio-estereoscopico/

2.Partes del microscopio estereoscópico. (2019, 13 octubre). Recuperado de https://www.mundomicroscopio.com/p artes-del-microscopio-estereoscopico/

3.- 7. Estereoscopio. (2006, 13 diciembre). Recuperado de https://microscopico.wordpress.com/e stereoscopio/

4.- Beltran, A. (2016, 11 febrero). Estereoscopio. Recuperado de https://prezi.com/xe7xdgoohc9c/ester eoscopio/...