Se il sistema meccanico è lo scheletro del microscopio, il sistema ottico ne è l’anima. Esso è costituito da un insieme di lenti progettate per ingrandire l’immagine di un campione e trasmetterla all’occhio umano o a un sensore digitale con la massima nitidezza possibile.
1. L’Oculare: L’interfaccia con l’osservatore
L’oculare è la lente posta nella parte superiore del tubo ottico, a diretto contatto con l’occhio dell’operatore.
- Funzione: Il suo compito non è solo ingrandire ulteriormente l’immagine prodotta dall’obiettivo, ma anche proiettarla in modo che la retina possa metterla a fuoco senza sforzo.
- Ingrandimento: Solitamente gli oculari standard hanno un ingrandimento di 10x, ma esistono varianti da 5x a 20x.
- Campo visivo: Gli oculari moderni sono “a grande campo”, permettendo di osservare una porzione più ampia del preparato.
2. Gli Obiettivi: Il cuore della risoluzione
Gli obiettivi sono gli elementi più critici e costosi. Sono composti da un complesso set di lenti interne che correggono le aberrazioni (difetti di visione).
- Obiettivo a Secco: Si usa normalmente con l’aria tra la lente e il vetrino (es. 4x, 10x, 40x).
- Obiettivo a Immersione: Utilizzato per ingrandimenti estremi (100x). Richiede una goccia di olio di cedro o olio sintetico tra la lente e il vetrino. L’olio ha lo stesso indice di rifrazione del vetro, impedendo alla luce di disperdersi e aumentando drasticamente la risoluzione.
- Potere Risolutivo: È la capacità di distinguere due punti molto vicini come separati. Un buon sistema ottico non si misura solo dall’ingrandimento, ma dalla sua capacità di risolvere i dettagli fini.
3. Il Percorso della Luce e l’Ingrandimento Totale
La luce attraversa il campione, viene raccolta dall’obiettivo che crea una immagine reale ingrandita all’interno del tubo ottico; questa immagine viene poi ripresa dall’oculare, che funziona come una lente d’ingrandimento, creando l’immagine virtuale finale che noi percepiamo.
L’ingrandimento totale è dato dalla formula:
Ad esempio, usando un oculare 10x e un obiettivo 40x, vedremo l’oggetto ingrandito 400 volte.
4. Problemi comuni: Le Aberrazioni
Le lenti perfette non esistono in natura. Il sistema ottico deve combattere due problemi principali:
- Aberrazione Cromatica: La luce bianca si scompone nei colori dell’arcobaleno, creando aloni colorati attorno ai bordi dell’immagine.
- Aberrazione Sferica: La curvatura della lente impedisce a tutti i raggi di convergere esattamente nello stesso punto, rendendo l’immagine sfocata ai bordi.Gli obiettivi “Aromatici” o “Planari” sono progettati specificamente per correggere questi difetti.