Microscopul optic - Masurarea diametrului hematiilor

Microscopul optic - Masurarea diametrului hematiilor

Scopul lucrarii

Scopul lucrarii este reprezentat de prezentarea structurii si modului de functionare microscopului optic pentru a intelege in ce fel acesta permite vizualizarea eritrocitelor si masurarea dimensiunii lor.

Descrierea microscopului optic

Cel mai simplu microscop este format din doua lentile convexe suprapuse, ocular si obiectiv. Obiectul care trebuie observat este puternic iluminat si privit prin transparenta. Lentila convexa a obiectivului produce o imagine a obiectului, care este la randul ei marita de lentila convexa a ocularului. Cele doua lentile isi insumeaza puterile de marire, ceea ce produce in final o imagine foarte marita a respectivului obiect.

Lentila convexa este mai grosa in centru decat pe margini. Lupa este o lentila convexa. Ea are un efect de convergenta: concentreaza intr-un punct razele luminoase paralele care o strabat. Acest efect poate fi d 525e46f emonstrat printr-un experiment foarte simplu. Lumina soarelui se propoga sub forma de raze paralele. Daca pe traiectoria acestora plasam o lupa, razele se vor aduna formand o mica pata luminoasa pe care o putem vedea pe o foaie de hartie asezata la o distanta potrivita. Aceasta pata nu este altceva decat imaginea soarelui. Atunci cand un obiect este situat la mica distanta de o lentila convexa, aceasta va da o imagine marita a respectivului obiect. Astfel pe un ecran putem proiecta imaginea marita a unui diapozitiv. O lentila convexa se caracterizeaza prin capacitatea de a mari o imagine.

Un microscop este alcatuit din urmatoarele elemente:

obiectiv;

ocular;

sistem de iluminare;

sistem de inregistrare;

I. Partea mecanica

Are rolul de fixare a pieselor partii optice si de manevrare a acestora. Se compune din:

T    piciorul sau talpa microscopului - are forma de potcoava si este construit din metal greu. La microscoapele cu lumina artificiala, in picior se afla montat si sistemul de iluminat;

T          manerul (coloana) este articulat fix sau mobil cu piciorul microscopului. La baza lui este fixata masuta port-obiect, iar in partea superioara, tubul microscopului. Coloana poate fi verticala sau curbata, dupa tipul microscopului si poate fi orientata in diferite moduri, in functie de cerintele cercetarii;

T          masuta port-obiect (platina) - este rotunda, dreptunghiulara sau patrata avand in mijloc o deschidere corespunzatoare prin care patrund razele de lumina spre obiectul de cercetat. Pa fata superioara a masutei se afla dispozitiul de fixare a preparatului prin cleme sau cu ajutorul unui dispozitiv numit 'carul mobil' sau 'carucior', alcatuit dintr-o bara orizontala si 2 bare laterale intre care se fixeaza lama cu obiectul de cercetat. Deplasarea acestui dispozitiv inainte-inapoi, stanga-dreapta se face prin rotirea unor butoane situate sub masuta si lateral stanga;

T          tubul microscopului - sustine ocularele la partea superioara si obiectivele la partea inferioara; este cilindric si se poate deplasa pe verticala cu ajutorul unei cremaliere (sina cu dinti paraleli orizontali), care transforma miscarea de rotatie a vizelor macrometrice in miscare de translatie a tubului microscopului;

T          revolverul - se afla fixat la partea inferioara a tubului. Este alcatuit din doua calote hemisferice, una fiind mobila. Aceasta prezinta pe fata inferioara orificii in care se insurubeaza obiectivele;

T          suruburile (vizele) - servesc la punerea la punct a imaginii. Pot fi fixate de o parte si de alta a tubului sau la baza tubului, pe coloana.

II. Partea optica

Obiectivul

Acest sistem optic este format din mai multe lentile dar, pe ansamblu, este un sistem optic convergent. El este plasat in imediata apropiere a obiectului observat la o distanta cu putin mai mare decat distanta sa focala. Microscoapele de cercetare sunt prevazute cu mai multe obiective prinse intr-o montura care se poate roti. Pentru imbunatatirea calitatii imaginii la microscoapele destinate obtinerii unor mariri foarte mari, intre obiect si obiectiv se pune un strat fin de lichid (ex: ulei de cedru). Un astfel de microscop se numeste microscop cu imersie.

Ocularul

Si ocularul este un sistem optic convergent. Atunci cand este folosit pentru a furniza imagini virtuale, are o comportare asemanatoare unei lupe. Rolul de obiect il joaca imaginea furnizata de obiectiv. Unele microscoape sunt prevazute cu oculare de schimb utilizate pentru a obtine mariri diferite. Majoritatea microscoapelor moderne au o pereche de oculare pentru a permite observarea binoculara. Unele oculare sunt prevazute cu sisteme care permit masurarea distantei intre diferitele detalii ale imaginilor observate.

Sistemul de iluminare

Sursa de lumina poate fi artificiala (lampa separata sau inclusa in microscop) sau naturala. Condensorul este un sistem optic convergent care asigura iluminarea uniforma a probei.

Sistemul de inregistrare

Cea mai simpla inregistrare a imaginii se poate face cu ajutor unui aparat de fotografiat montat pe ocular. Un astfel de sistem prezinta dezavantajul ca ocularul este astfel ocupat. Pentru a evita aceasta situatie, microscoapele moderne au un sistem de divizare a fascicolului de lumina astfel incat o parte din aceasta se propaga spre ocular, iar cealalta parte este redirectionata spre un aparat de fotografiat. Marimea furnizata de un microscop optic este limitata teoretic la aproximativ 3000 de ori (se pot distinge astfel detalii de pana la aproximativ 0,25µm).

Caractersticile microscopului optic

Caracteristici optice

§ Marirea este caracteristica specifica instrumentelor optice care dau imagini reale ale caror imagini pot fi masurate.Am definit marirea transversala cat si pe cea liniara ß,ca fiind raportul dintre lungimea imaginii perpendiculare pe axa optica si lungimea obiectului pe aceeasi directie.

§ Puterea optica(P) este marimea caracteristica specifica instrumnetelor optice care dau imagini virtuale observabile cu ajutorul ochiului(valoarea sa depinde de pozitia ochiului).

Puterea optica este definita prin raportul dintre tangenta unghiului sub care se vede imaginea obiectului si dimensiunea liniara a obiectului masurata perpendicular pe axa optica principala.Unitatea de masura este dioptria.

Puterea optica a microscopului P = tg α2 / y1 y´1 / y1f2

Datorita faptului ca imaginea y´1 se formeaza foarte aproape de focarul F2 al ocularului, ca si in cazul lupei, imaginea finala A´´B´´ poate fi privita fara efort de acomodare.

Distanta F1´A´ este practic egala cu distanta e dintre focarul posterior al obiectivului F1´ si focarul anterior al ocularului F2.

P e / f1f2

Puterea microscopului creste odata cu cresterea convergentelor obiectivului, a ocularului si a intervalului optic e. Valoarea exacta a lui e este stabilita de fiecare observator in parte, prin operatia de „punere la punct” – observatorul deplaseaza axial ocularul in montura sa pana vede clar imaginea A´´B´´.

§ Grosismentul microscopului

Grosismentul(marirea unghiulara) este utilizat pentru caracterizarea instrumentelor optice care dau imagini virtuale.

Este definit ca raportul dintre tangenta unghiului sub care se vede imaginea obiectului si tangenta unghiului sub care se vede obiectul cu ochiul liber.

G = tg α2 / tg α1 ; tg α2 y´1 / f2 ;tg α1 y1 / δ; G = y´1 / f2; δ / y1 = P δ P / 4,

deoarece pentru un ochi normal δ 0,25m.

Grosismentul este o marime fara dimensiuni, deoarece P este inversul unei distante, iar δ are dimensiunile unei lungimi.

Exemplu: Un microscop cu distanta focala a obiectivului f1 = 4 mm, si a ocularului f2 = 2 cm, avand distanta intre focare e = 20 cm, va avea puterea P= 2500 dioptrii si grosismentul G= 625X.

§ Puterea de separare(de rezolutie) caracterizeaza capacitatea unui instrument optic sau a unui material fotosensibil de a forma imagini distincte si clare pentru 2 puncte foarte apropiate ale obiectului.

Masurarea diametrului hematiilor

Determinarea diametrului hematiilor este necesar deoarece dimensiunea acestor celule se modifica in diverse stari patologuce. Spre exemplu macrocitoza apare in anemie macrocitara: anemia din deficitul de vitamina B12 si acid folic sau in anemiile caracterizate printr-o crestere a ratei de productie a eritrocitelor. Microcitoza apare in boli cum ar fi: talasemia, leptocitoza ereditara, boli ereditare caracterizate prin productia de eritrocite anormale.

De ajutor pentru masurarea dimensiunii unei celule este micrometrul ocular si micrometrul obiectiv. Acestea reprezinta un disc, respectiv o lama de sticla gu gradatii foarte fine ce permit compararea dimensiunilor unei celule, in acest caz al unei hematii.

Lama cu hematii se aseaza in microscop, dupa care se regleaza pozitia tubului microscopului, condensorul si diafragma pana se obtine o imagine cat mai clara cu rezoluitie si contrast suficient de bune. Micrometrul ocular se introduce in ocular, prin urmare acesta este vizibil intotdeauna in microscop. Miscand masuta mobila putem aduce in dreptul diviziunilor micrometrului celulele ce trebuie masurate si efectua masuratorile.

Datele obtinute se prelucreaza statistic si se compara cu dimensiunile normale cunoscute.

Deasemenea se poate stabili izocitoza (daca hematiile au aceleasi dimensiuni) sau anizocitoza (variatia diametrului hematiilor). Anizocitoza Apare marcat in Afectiuni cum ar fi amenia hemolitica sau talasemia