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Tanto en objetivos como en condensadores encontramos un parámetro fundamental que es la Apertura numérica (AN).
Como es sabido, el condensador es una pieza crítica en el sistema de iluminación de un microscopio, formando parte del sistema óptico del mismo.
Su función es concentrar la luz procedente de la fuente para iluminar de forma uniforme el objeto a observar. Se ubica bajo la platina, entre la fuente lumínica y la muestra. Crea un cono de luz a partir de los rayos procedentes de la fuente y permite ajustar la intensidad y el ángulo de dicho cono mediante el uso de un diafragma situado entre la fuente de luz y las lentes del condensador. Optimizar el contraste, la iluminación y la profundidad de campo exige un ajuste adecuado del diafragma. El cono de luz que produce el condensador atraviesa la muestra y se invierte para llegar a la lente del objetivo, como muestra la imagen situada a la derecha.
El valor de la apertura numérica en lentes y condensadores determina la resolución que podremos alcanzar en la observación.
La apertura numérica de una lente queda definida por la siguiente ecuación:
AN= n. sen θ , donde n es el índice de refracción del medio en el que se encuentra la lente (1 para el aire, 1,33 para el agua, y hasta 1,56 para algunos aceites), y θ es la mitad del ángulo máximo del cono de luz que puede entrar o salir de la lente.
Con objetivos de bajo aumento se debe cerrar el diafragma para que la cantidad de luz que atraviesa al objeto no produzca una imagen demasiado brillante. Por el contrario, cuando se usa un objetivo de gran aumento, es necesario abrir el diafragma para que la muestra reciba la máxima cantidad de luz.
La suma de los ángulos de apertura del objetivo y del condensador se denomina apertura de trabajo. Cuando coinciden los ángulos de apertura del condensador y del objetivo, se alcanza la máxima resolución (medida de la capacidad del microscopio para separar los diferentes puntos de una imagen).
La resolución, o el tamaño del detalle más pequeño que puede visualizarse, es igual a λ /(2.AN), donde λ es la longitud de onda de la luz empleada. Una lente con una apertura numérica grande será capaz de visualizar más detalles que una lente con una apertura numérica baja. Además, las lentes con aperturas numéricas grandes aceptan más luz y dan una imagen más brillante.
Como se muestra en la expresión matemática de la apertura numérica, el índice de refracción determina las aperturas numéricas superiores a 1,0. Para obtener mayores aperturas numéricas de trabajo, el índice de refracción del medio situado entre la lente del objetivo y la muestra debe ser lo mayor posible.
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