Microscopio simple

¿Qué es un microscopio simple?

Un microscopio simple es un instrumento óptico que utiliza una sola lente para magnificar una imagen. Por tanto, su capacidad de aumentar el tamaño de los objetos es relativamente baja (10 x). Un ejemplo de este instrumento es una lupa.

Esto significa que el tamaño de la imagen de los objetos es 10 veces más grande que los objetos en sí mismos. Para resolver este problema, el humano usó dos lentes para la construcción de los microscopios compuestos, con mayor capacidad de agrandamiento para las imágenes de los objetos.

El microscopio simple tuvo poca evolución, así como aplicaciones, en los 12 primeros siglos de nuestra era. Pero a partir del siglo XII, con el advenimiento de las gafas o anteojos, logró convertirse en un elemento versátil que el ser humano podía usar en muchas actividades.

¿Para qué se usa el microscopio simple?

Este instrumento se usa en forma de gafas para la corrección de defectos visuales, como la miopía y la hipermetropía. También es usado por los joyeros y los relojeros para realizar sus labores.

Mientras los joyeros usan este microscopio para mejorar la perfección de las gemas, los dermatólogos lo usan para examinar el estado de salud de la piel. Los naturistas y biólogos, por su parte, lo usan para el estudio de las aguas dulces, los suelos, las semillas, las flores, las hojas, los insectos, etc.

Un hecho resaltante en la microscopía es la creación por Anton van Leeuwenhoek (1673) de un microscopio simple de gran capacidad de magnificación (275 x), que le permitió la observación microscópica de varios tipos de células.

Leeuwenhoek también logró observar los primeros seres vivos microscópicos, como protozoarios y bacterias. Asimismo, Robert Brown, utilizando un microscopio simple, logró identificar el núcleo celular.

Historia del microscopio simple

• Las primeras lentes. La lente más antigua de la que se tenga noticia es la lente Nimrud, construida en el Imperio asirio, aproximadamente en el 750 a.C. La primera mención escrita de las lentes de aumento aparece en la comedia de Aristófanes, Las nubes, expuesta en el 65 d.C. El mismo año, Séneca presenta las propiedades de las lentes en su enciclopedia Naturales Questiones. Los romanos en el siglo I construyeron vidrios que eran de mayor grosor en el centro y menor grosor en el borde. Al mirar a través de los vidrios (lentes), notaron que los objetos se veían más grandes. La palabra ‘lente’ viene de la palabra latina ‘lenteja’, por la similitud de forma entre la lente y el grano. Las lentes tuvieron poco uso hasta finales del siglo XIII, cuando se usaron en gran cantidad para la producción de gafas. Estas constituyen microscopios simples, conocidos como lupas.
• Primer microscopio compuesto. En 1590 se produjo la construcción del primer microscopio compuesto, atribuido a Hans Lippershey, un fabricante de gafas, y a Zacarias Janssen y Hans Janssen, quienes trabajaban en espectáculos circenses. Otros autores identifican a Cornelis Drebbel (1619) como el inventor del microscopio compuesto. El microscopio compuesto estaba formado por una lente ocular y una lente objetivo, colocados en un tubo madera. Un dibujo realizado en Países Bajos en 1631 muestra claramente que el microscopio inventado por los autores mencionados era un microscopio compuesto. Robert Hook publicó en 1665 el libro Micrographia, donde exponía las observaciones hechas con un microscopio compuesto fabricado por él mismo. Hook realizó observaciones de corchos, notando la presencia de unas estructuras semejantes a las existentes en un panal, a las que denominó células. Galileo Galilei (1610) descubrió cómo podía observar objetos pequeños mediante su telescopio. Construyó un microscopio compuesto, basándose en el construido por Drebbel, y logró anexarle un mecanismo de enfoque. Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) logró, con el pulimento de vidrios, la producción de lentes pequeñas y de gran curvatura, por lo que podían ser consideradas como lentes esféricas. Las lentes usadas por Leeuwenhoek en su microscopio simple tenían un aumento de hasta 270 x.

• Microscopio de Leeuwenhoek. En el microscopio simple de Leeuwenhoek la lente estaba insertada en dos orificios de las láminas que le servían de sostén. La muestra a observar era colocada mediante agujas manipuladas por un tornillo. Leeuwenhoek, usando su microscopio simple, fue capaz de observar células sanguíneas, espermatozoides y bacterias, los primeros organismos microscópicos que pudieron ser observados. Esto propició que a Leeuwenhoek se le llamara el padre de la microscopía. El microscopio de Leeuwenhoek podía mostrar detalles de hasta 0,7 µ, por lo que pudo estudiar los microorganismos de agua dulce. Si bien las lentes sencillas de los microscopios simples pueden presentar imágenes con detalles, los colores pueden ser inexactos. Esto se explica por la existencia de la aberración cromática, la cual señala que las diferentes longitudes de onda (colores) tienen diferentes focos. Chester Moor Hall descubrió que la combinación adecuada de una lente convexa y una cóncava puede corregir en cierto grado la aberración cromática. En la primera mitad del siglo XIX Robert Brown, usando un microscopio simple, logró descubrir el núcleo celular, así como un movimiento al azar de las partículas que se denominó en su honor movimiento browniano. Brown utilizó en sus observaciones microscopios construidos por Robert Bancks.

Partes del microscopio simple

Un microscopio simple consta solamente de una lente convergente, conocida como lupa. La lente puede estar enmarcada en un soporte, que, en el caso de las gafas, se conoce como montura.

Leeuwenhoek diseñó un soporte para su lente consistente en dos láminas. También, el científico diseñó un mecanismo para la colocación de la muestra a ser observada.

Aplicaciones del microscopio simple

El microscopio simple (lupa) cumple numerosas funciones o aplicaciones en diferentes áreas de la actividad humana.

• Numismática y filatelia. Las lupas se utilizan para la observación de las características y estado de las monedas, así como el estado de conservación de las estampillas de correo. No solo se emplean para verificar su calidad, sino además con el fin de detectar alguna anomalía en la elaboración de la estampilla que se traduzca en un incremento de su valor.
• Biología. Las lupas se usan para observar características de especies de insectos, arácnidos, plantas, etc., que permitan su identificación y clasificación. En los cruces genéticos de la mosca Drosophila melanogaster se usa la lupa para identificar los fenotipos que son utilizados.
• Medicina. Los oftalmólogos utilizan diferentes tipos de lentes para corregir defectos de la visión de los pacientes: la miopía se corrige con lentes bicóncavos; la hipermetropía con lentes biconvexos, y el astigmatismo con lentes cilíndricos. Los dermatólogos utilizan las lupas para estudiar las anomalías que presenta la piel del paciente, como la forma de lunares, la presencia de anomalías del cuero cabelludo, etc.
• Joyería. Las piedras preciosas deben someterse a un proceso de tallado que aumenta la perfección y el valor de las mismas; se tornan más brillantes. La lupa se utiliza en esta actividad y en algunas relacionadas con el tratamiento de las piedras preciosas.
• Restauración de pinturas. Los restauradores de arte utilizan la lupa para determinar el estado de las pinturas. Además, les sirve para identificar si una obra pertenece a un determinado pintor, basándose en los trazos utilizados en sus pinturas, la técnica seguida y el tipo de pigmentos y colores usados.
• Relojería. Los relojeros utilizan la lupa para visualizar el estado de las piezas de un reloj que necesitan reparación y sustitución, ya que estas piezas son pequeñas y no pueden verse a simple vista.

Ventajas y desventajas de los microscopios simples

Ventajas

• Son económicos. La elaboración de un microscopio simple es menos costosa que la de los microscopios más elaborados.
• Portátiles. El microscopio simple puede utilizarse en trabajos de campo, como por ejemplo, la detección de protozoarios en el agua dulce o el estudio de las características morfológicas del suelo.
• Versátiles. El microscopio simple es muy versátil y cumple numerosas funciones. Así vemos su uso en las gafas o anteojos que permiten las lecturas de los periódicos y los libros.
• Más luminosos. Las aberraciones cromáticas y esféricas en los microscopios simples eran menores a las existentes en los primeros microscopios compuestos, antes de que se lograse un funcionamiento adecuado de la lente objetivo y ocular para eliminar las aberraciones. Por otro lado, los microscopios simples tienen mayor luminosidad.
• Empleo de micro esferas. El uso de micro esferas de vidrio, presentes en las pinturas reflectantes, ha permitido la construcción de microscopios simples con un aumento superior a 400 x. Esto ha permitido la observación de los eritrocitos y leucocitos en la sangre humana con la tinción de hematoxilina-eosina. Las fotos de la observación con el microscopio simple con micro esferas y un microscopio moderno de las células sanguíneas, indican que no hay mucha diferencia en la resolución obtenida con ambos microscopios.

Desventajas

• Poca capacidad. Los microscopios simples tienen poca capacidad de aumentar el tamaño de las imágenes de los objetos, en comparación a los microscopios compuestos, debido a su distancia focal. Sin embargo, Leeuwenhoek logró producir lentes pequeños y casi esféricos, capaces de un aumento de 275 x.
• Presentan aberraciones cromáticas. Los microscopios simples suelen presentar aberraciones cromáticas y esféricas.