Almeno una volta tutti dovrebbero provare a guardare attraverso l’oculare di un microscopio ottico: un minerale, un fossile, una moneta, un fiore, un microrganismo acquatico, una sezione vegetale, un tessuto. Un nuovo mondo tutto da scoprire!

Cosa voglio osservare?

Il campo d’indagine per il microscopista dilettante è estremamente ampio; è quasi impossibile fare l’elenco delle cose che si prestano ad essere studiate,  ma anche soltanto l’ osservazione delle varie forme di vita che popolano l’acqua stagnante ci può accompagnare per tutta la vita. Il numero delle specie animali e vegetali fino ad oggi classificate è di alcune decine di migliaia e non basterebbe un’intera esistenza umana per conoscerle tutte.

L’osservazione di forme viventi, d’aspetto mutevole ed in continuo movimento è, inoltre, più gratificante dello studio di cose che appaiono statiche, anche se interessanti. Esaminare una goccia d’acqua è una delle cose più semplici che si possano fare con un microscopio e ci riserva sempre sorprese meravigliose.

Il MICROSCOPIO SEMPLICE
Il microscopio semplice è una lente convergente posta tra l’occhio e l’oggetto da
osservare in modo che quest’ultimo si trovi in posizione intermedia tra il primo piano focale e la lente stessa. In tali condizioni la lente fornisce un’immagine virtuale diritta e ingrandita dell’oggetto, anche se questo si trova ad una distanza dall’occhio inferiore al PUNTO PROSSIMO. Il massimo ingrandimento ottenibile con una singola lente è di 8-10 volte (8x-10x).

IL MICROSCOPIO COMPOSTO
Ingrandimenti maggiori si possono raggiungere invece grazie al microscopio
composto, un sistema di due lenti convergenti dette, rispettivamente, OBIETTIVO e OCULARE. L’oggetto da osservare viene posto davanti all’obiettivo che ne fornisce un’immagine reale, capovolta e ingrandita, Questa immagine viene fatta cadere davanti all’oculare a distanza opportuna, che ne dà un’altra, virtuale, ingrandita e orientata nello stesso verso.

Occhio nudo d= 0,1 mm
Con il microscopio d= 0,1 mm/400 = 250 nm REALE
d= 0,1 mm/1000 =100 nm VIRTUALE *
* L’ingrandimento a 100x e’ possibile solo con la tecnica dell’“IMMERSIONE IN
BAGNO D’OLIO”.

EFFICIENZA DEL MICROSCOPIO OTTICO

Vi sono TRE parametri che definiscono l’EFFICIENZA di un (m.o.).
1) INGRANDIMENTO
2) POTERE RISOLUTIVO
3) DIFFRAZIONE

INGRANDIMENTO
Si definisce INGRANDIMENTO il rapporto tra le dimensioni dell’oggetto originale,
e quelle dell’immagine ottenuta. E’ dato dal prodotto tra l’ingrandimento dovuto
all’oculare (solitamente 10x) moltiplicato l’ingrandimento dovuto agli obiettivi
(solitamente 4x, 25x, 40x, 100x).
L’ingrandimento totale del m.o. raggiunge quindi facilmente il fattore 1000x, ma è
inutile oltre 400x per il limite al POTERE RISOLUTIVO (o RISOLUZIONE) del
microscopio imposto dalla DIFFRAZIONE.
L’ingrandimento, infatti, non e` lo scopo principale di un m.o. poiché oltre un certo livello di ingrandimento non si possono distinguere ulteriori dettagli. Questo limite
E’ SUPERABILE grazie al POTERE RISOLUTIVO o RISOLUZIONE del m.o.

POTERE RISOLUTIVO o RISOLUZIONE
Il POTERE RISOLUTIVO di un microscopio è la distanza minima tra due punti
che lo strumento consente di osservare distinti. Supponiamo che una certa struttura contenga due piccoli punti molto vicini, Se le immagini di questi due punti si sovrappongono non lì si vede più come distinti, ma come una struttura unica. Se invece l’immagine li presenta ancora separati possiamo dire che il microscopio HA RISOLTO (cioè SEPARATO) questi due punti. La distanza minima alla quale due punti sono visti come distinti si chiama LIMITE DI RISOLUZIONE. Di solito, in un microscopio composto, la risoluzione e` determinata dal sistema di lenti più vicino all’oggetto (OBBIETTIVO). Inoltre, al fine di rendere facilmente visibili i dettagli, l’obbiettivo ed il sistema di lenti più vicino all’occhio (OCULARE) hanno anche la funzione di ingrandire l’immagine ma questa funzione, puoi essere considerata SECONDARIA rispetto alla risoluzione.
In definitiva la risoluzione si ottiene quando punti oggetti molto vicini possono essere distinti come separati. Però la capacità di risoluzione È LIMITATA, a sua volta dal fenomeno della DIFFRAZIONE.

DIFFRAZIONE
La DIFFRAZIONE è un fenomeno fisico che si ottiene quando onde incontrano
oggetti sul loro cammino, associato anche al mezzo nel quale si tali onde si
propagano. Questo fenomeno e’ tipico di ogni genere di onda, come il suono, le onde sulla superficie dell’acqua o le onde elettromagnetiche come la luce o le onde radio.
Gli effetti della diffrazione sono però rilevanti solo se un’onda incontra un ostacolo le 2 cui dimensioni sono comparabili o minori rispetto alla propria lunghezza d’onda. Quando ciò accade, le due immagini non possono essere più essere viste come due immagini separate cioè non sono più risolvibili (esempio dei fari dell’automobile.)

IL MICROSCOPIO ELETTRONICO

Rispetto al microscopio ottico il microscopio elettronico presenta vantaggi e svantaggi: ha un potere di risoluzione molto più elevato, ma la preparazione dei campioni è più complessa e non sono possibili osservazioni in vivo.
Il microscopio elettronico deve il suo nome al fatto che il preparato è colpito da un fascio di elettroni, fatti convergere per mezzo di lenti elettromagnetiche.

Gli elettroni si comportano come radiazioni con lunghezza d’onda molto minore rispetto a quella della luce visibile, offrendo una risoluzione che può arrivare a 0.2 nanometri, con ingrandimenti fino a 100.000 volte.

Gli elettroni peraltro sono molto energetici (l’energia è proporzionale alla frequenza della radiazione, quindi inversamente proporzionale alla lunghezza d’onda) per cui il loro passaggio è ostacolato solo da atomi pesanti, e ha effetti distruttivi sul campione. Per questa stessa ragione l’immagine creata dal fascio di elettroni non può essere osservata a occhio nudo, ed è di solito visualizzata su un monitor.

I materiali da osservare sono colorati con metalli pesanti, e si ottiene una fotografia in bianco e nero in cui le zone scure corrispondono all’assorbimento degli elettroni da parte degli atomi, le zone chiare al passaggio degli elettroni attraverso il campione.

Sempre più spesso però si effettuano rielaborazioni dell’immagine al computer, introducendo falsi colori che permettono di accentuare i contrasti.

Nel microscopio elettronico il preparato è posto all’interno di un tubo a vuoto, ove l’acqua evaporerebbe provocando il collasso delle strutture cellulari; per questo il materiale deve essere preventivamente disidratato e fissato. La preparazione è lunga e costosa, ma questo svantaggio è ripagato dalla quantità sorprendente di dettagli che il microscopio elettronico permette di osservare all’interno della cellula.

Cosa devo fare in fase di acquisto?

Consultatevi con persone che abbiano già esperienza di microscopi e del loro uso e con rivenditori professionisti che sappiano consigliarvi sul microscopio adatto alle vostre esigenze.

Non date importanza al numero degli ingrandimenti. Un microscopio che ingrandisca da 50 a 200 volte è più che sufficiente per i primi anni di lavoro. Valori superiori  utili sono raggiungibili solo con strumenti molto costosi. Inoltre, con l’aumento del potere di ingrandimento, aumentano anche i problemi di messa a fuoco e di osservazione.

Leggete attentamente le istruzioni accluse prima di usare il microscopio.

Quanto costa un microscopio per principianti?

Gli strumenti giocattolo non dovrebbero essere presi in considerazione: in genere sono poco utilizzabili e verranno abbandonati in fretta. Ricordate che, anche che solo per cominciare, dovrete investire non meno di 200-250 euro.

Se avete la possibilità di investire sul futuro del vostro ragazzo, orientatevi subito su un modello semi-professionale che possa essere arricchito nel tempo con accessori sempre nuovi. Con strumenti di questa categoria si possono fare buone fotografie ed è possibile applicare una telecamera collegata ad un televisore.

Ricordate che un buon microscopio, se trattato con cura, durerà tutta la vita.