Microscopia: as diferenças entre Óptica Finita x Óptica Infinita

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óptica finita surgiu no século XIX quando a Royal Microscopical Society estipulou uma distância padrão entre a ocular e o foco da objetiva de 160mm. Porém, ao longo dos anos, este design acabou por ter algumas desvantagens.

Logo, percebeu-se que com a adição de componentes ópticos no caminho da luz, era possível alterar o comprimento efetivo do tubo sem influenciar a formação da imagem no que é chamado de “espaço infinito”.

óptica infinita refere-se ao conceito de um caminho de feixe com raios paralelos entre a objetiva e a lente do tubo de um microscópio.  Esse aspecto possibilitou a utilização de acessórios a um custo mais baixo, uma vez que não era necessário utilizar lentes de correção sempre que a distância era alterada para acoplar um acessório, como câmara clara ou filtros.

O uso de diferentes dispositivos ópticos permite a comparação da mesma amostra com diferentes métodos de contraste, por exemplo: fluorescência e contraste de interferência diferencial (DIC) simultaneamente.

Distâncias características para óptica finita e óptica infinita

 

Óptica finita

Óptica finita

  • WD (working distance): distância de trabalho
  • PD (parfocal distance): distância parfocal
  • MTL (mechanical tube length): comprimento do tubo mecânico
  • OTL (optical tube length): comprimento do tubo óptico

 

Óptica infinita

Óptica infinita

Nota-se a presença da lente do tubo.

 

Sistema Óptico Finito

O microscópio convencional possui um sistema de ampliação em dois estágios. Assim, existem dois sistemas de lentes, a objetiva e a ocular, montados nas extremidades opostas do corpo do tubo.

A objetiva forma uma imagem real ampliada do objeto que está s endo examinado e é chamada de imagem intermediária. O intermediário é ampliado pela ocular e visto como uma imagem virtual da imagem intermediária.

Dessa forma, o olho pode examinar esta imagem final, situada no infinito. A ampliação total do microscópio é determinada então pelas distâncias focais da objetiva e da ocular.

 

Sistema Óptico Finito

 

 

Sistema Óptico Infinito

O sistema óptico infinito possui uma configuração óptica na qual a amostra está localizada no plano focal frontal do objetivo. Dessa maneira,  a luz transmitida através ou refletida a partir da porção central da amostra . Produz assim, um feixe paralelo de raios projetados ao longo do eixo óptico do microscópio em direção à lente do tubo.

Uma porção da luz que atinge a objetiva origina-se da periferia do espécime e entra no sistema óptico em ângulos oblíquos, avançando diagonalmente, mas ainda em feixes paralelos em direção à lente do tubo. Toda a luz recolhida pela lente do tubo é então focada no plano da imagem intermediária e posteriormente ampliada pela ocular.

O mérito real do sistema baseado no infinito reside na sua capacidade de colocar componentes auxiliares no caminho óptico. Tendo como exemplo, os prismas de contraste de interferência diferencial (DIC), polarizadores, etc.

Esses componentes provocam um efeito mínimo no foco, corrigindo as aberrações, além de proporcionar  um design mais flexível.

 

Sistema Óptico Infinito

 

 

Qual é o melhor sistema óptico, finito ou infinito?

A evolução do sistema ótico facilitou em muito a produção dos microscópios atuais. No entanto, isto não significa necessariamente que um microscópio atual é melhor que um antigo em função exclusivamente do sistema óptico. Ou ainda, que um sistema finito seja melhor do que um sistema infinito.

Essa comparação deve ser feita através de outras especificações técnicas das várias partes que compõem o equipamento.

O que é mais importante numa comparação em relação a qualidade do equipamento ainda continua sendo a qualidade do cristal das objetivas e do sistema ótico e ainda a abertura numérica das objetivas, o que significa que, quanto maior a abertura numérica da objetiva, maior a resolução.

A maior diferença entre eles está na facilidade de inserir as peças intermediárias ao tubo no sistema infinito, como câmara clara e sistemas de lentes. Enquanto que o sistema finito é fixo, não havendo essa possibilidade.

Assim, podemos ter um equipamento de ótica finita com resolução superior a um equipamento de ótica infinita.


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