23. MICROSCOPIO COMPUESTO: DETERMINACIÓN DE SU AUMENTO y MEDIDA DE ÁREAS MICROSCÓPICAS OBJETIVO El objetivo de la práctica es familiarizarse con el uso del microscopio, determinar el aumento lineal de un microscopio y, a partir de este valor, estimar el área real de ciertas figuras microscópicas. MATERIAL (1) Microscopio con cámara clara (2) Micrómetro (pequeña escala graduada en una lámina de vidrio) y placa de vidrio con figuras microscópicas FUNDAMENTO TEÓRICO El microscopio compuesto se utiliza para examinar objetos muy pequeños situados a distancias muy cortas. En su forma más simple está formado por dos lentes convergentes: - La lente más cercana al objeto O 1, denominada objetivo, forma una imagen real O 2, invertida y mayor que el objeto. - La lente más próxima al ojo, denominada ocular, se utiliza como una simple lupa para observar la imagen O 2 formada por el objetivo. El ocular se coloca de tal forma que la imagen O 2 formada por el objetivo caiga en el punto focal del ocular. En consecuencia, la luz emerge del ocular en forma de haz paralelo como si procediese de un punto situado a una gran distancia delante de la lente produciendo una imagen final O 3, que aparece invertida con respecto al objeto O 1.y de mucho mayor tamaño. http://www.ucm.es/info/geofis/practicas/prac23.pdf 1
Objetivo Ocular O 1 F ob F oc F oc F ob O 2 O 3 Esquema de funcionamiento del microscopio. El microscopio con el que se trabaja consta además de: - Un tubo en el que están acopladas las lentes (a). - Un sistema de iluminación con un espejo de inclinación variable (b). Éste se usa para centrar la luz en la platina. - La platina (c) es donde se colocan las muestras a observar, y está situada entre el espejo y el objeto. La platina tiene una abertura circular centrada con el eje óptico del tubo del microscopio. Este tubo puede acercarse o alejarse de la platina mediante un tornillo micrométrico (d). Se debe evitar que la lente toque el objeto colocado en la platina. - Una cámara clara (e). Este sencillo dispositivo permite observar a la vez un objeto al microscopio y su proyección sobre la mesa de trabajo. MÉTODO En primer lugar se comprueba la correcta inclinación del tubo del microscopio, a fin de no cometer error de paralaje en las observaciones. Esta inclinación es de aproximadamente 45º, correspondiendo a una posición tal que la cámara clara esté paralela a la mesa. Este paso es fundamental en el procedimiento. Se enciende la lámpara y, se orienta el espejo de forma que la luz ilumine la platina donde va a observarse la muestra. A continuación se coloca el micrómetro centrado sobre la platina. Se enfoca el microscopio procediendo de la siguiente manera: mediante un tornillo acoplado al microscopio se desplaza el objetivo lo más cerca posible del micrómetro, pero sin hacer contacto. Mirando a través del microscopio se gira el tornillo de forma que se aleje el tubo hasta observar nítida la imagen del micrómetro. Una vez enfocado el microscopio y con la cámara clara dispuesta paralelamente a la mesa, veremos superpuesta la imagen de la platina sobre un papel milimetrado colocado en la mesa. Se dibuja (sin ayuda de regla) sobre el papel milimetrado la imagen de N divisiones del micrómetro (se entiende por división la distancia entre dos líneas verticales). La proyección sobre el papel milimetrado de estas divisiones tendrán una longitud de L. Por tanto, el aumento lineal del microscopio A LINEAL será: http://www.ucm.es/info/geofis/practicas/prac23.pdf 2
Longitud aumentada L A LINEAL Longitud real Nx [23-1] siendo x la longitud de una división del micrómetro (en nuestro caso x0.1mm por división). El aumento en superficie de una figura que veamos en el microscopio será por lo tanto 2 A SUP A LINEAL [23-2] A continuación se procede de forma análoga con la otra placa de vidrio, que contiene las formas geométricas, y se dibuja el contorno de tres de estas figuras (las más sencillas). Para conocer el área real de estas figuras se tiene en cuenta el valor obtenido del aumento lineal de la siguiente manera: Area aumentada Area aumentada Area real 2 Aumento sup erficial A LINEAL [23-3] El área aumentada se calcula sobre el papel milimetrado contando cuadraditos debido a que las figuras representadas no son figuras geométricas perfectas. http://www.ucm.es/info/geofis/practicas/prac23.pdf 3
Nombre Curso Fecha Apellidos Grupo Letra de prácticas DATOS EXPERIMENTALES Realizar 10 mediciones de N divisiones del micrómetro para obtener el aumento lineal del microscopio. Importante: se debe tomar siempre el mismo número N de divisiones. L 1 L 2 L 3 L 4 L 5 L 6 L 7 L 8 L 9 L 10 L L en centímetros. Calcular el aumento lineal a partir del valor medio de L ( L ) haciendo uso de la expresión [23-1] A LINEAL A SUP Adjuntar gráficas sobre papel milimetrado http://www.ucm.es/info/geofis/practicas/prac23.pdf 4
Nombre Curso Fecha : Apellidos Grupo Letra de prácticas RESUMEN DE RESULTADOS Calcular la incertidumbre del valor del aumento lineal teniendo en cuenta la precisión del papel milimetrado p y la incertidumbre debida a factores aleatorios σ m, a partir de las 10 mediciones de L. dalineal Alineal L siendo L máx( p, σ m) con σ m dl donde n es el número de mediciones (10 en nuestro caso). n ( L L i 1 i n( n 1) Calcular la incertidumbre del área real de cada figura considerando (Area aum.) 0. 2 ) FÓRMULAS GENÉRICAS CALCULADAS A LINEAL Área real http://www.ucm.es/info/geofis/practicas/prac23.pdf 5
Calcular el área real de tres figuras geométricas contenidas en la placa de vidrio. Para ello se ha de determinar previamente el área (aumentada) de la imagen trazada sobre el papel, haciendo uso del papel milimetrado, ya que al ser figuras irregulares no podemos utilizar fórmulas. A partir del área de la imagen aumentada y del aumento lineal del microscopio se estima el área real, mediante la expresión [23-3]. VARIABLE Medida Medida (Medida ± Medida) unidades. Nº divisiones L (cm) p σ m A LINEAL A 1 (cm 2 ) (aumentada) A 2 (cm 2 ) (aumentada) A 3 (cm 2 ) (aumentada) A 1 (cm 2 ) (real) A 2 (cm 2 ) (real) A 3 (cm 2 ) (real) CUESTIONES 1.- Explicar qué ocurrirá si en lugar de pintar sobre un papel situado encima de la mesa, pintáramos sobre papel que estuviera sobre un libro gordo colocado encima de la mesa. 2.- Explicar qué ocurrirá si en lugar de proyectar la imagen sobre un papel situado debajo del microscopio, se proyectara sobre un papel desplazado de la vertical hacia uno de los lados. http://www.ucm.es/info/geofis/practicas/prac23.pdf 6