O uso do microscópio!

O MICROSCÓPIO
(Usando o Microscópio)

Prof. Luiz Ferraz Netto [Léo]
leobarretos@uol.com.br 
luizferraz.netto@gmail.com

IntroduçãoO microscópio é instrumento muito importante para a pesquisa científica, principalmente biológica, pois há um grande número de espécies de seres vivos extremamente pequenos que só podem ser estudados com o auxílio deste instrumento. Além disso, mesmo os organismos macroscópicos são constituídos por unidades geralmente microscópicas - as células -, cujo estudo é indispensável à compreensão de inúmeros fenômenos vitais.

As atividades seguintes têm por objetivo familiarizar o aluno com o uso do microscópio óptico, começando pela identificação de suas partes.

Para isto, o professor deverá transcrever no quadro-negro (ou entregá-lo impresso aos alunos) o esquema abaixo, adaptando-o ao tipo de microscópio existente na escola.

Objetivos
- Ensinar a usar o microscópio.
- Verificar os fenômenos de inversão e rebatimento da imagem fornecida pelo microscópio.
- Calcular a ampliação obtida com o uso do microscópio.
- Calcular o tamanho aproximado de objetos microscópicos.

Série
• As atividades sugeridas adiante são adequadas a diferentes níveis. Fica a cargo do professor avaliar suas classes e orientá-las para uso da parte A (mais simples) ou parte B (mais elaborada).
Duração
• 40 minutos, cada parte.

Material

1 microscópio
1 lâmina para microscópio
1 lamínula
1 pedaço de folha de papel de carta aérea
1 tesoura (ou lâmina de barbear)
1 conta-gotas
1 pano limpo macio (ou papel-toalha)
1 régua milimetrada de 30 cm (plástico transparente)

Parte A
Inversão, Rebatimento, Deslocamento e Luminosidade do Campo

a. Desenhe 4 quadradinhos de 1 cm de lado numa folha de papel de carta aérea. Dentro de cada quadradinho, desenhe em tamanho bem pequeno as letras maiúsculas O, A, E e F. Recorte os quadradinhos.

b. O material que se deseja examinar ao microscópio deverá ser colocado entre lâmina e lamínula, bem limpas. Para limpá-las, mergulhe-as em água e enxugue-as com pano limpo ou papel absorvente. Tome especial cuidado com as lamínulas, que são muito frágeis. Deixe a lâmina e a lamínula limpas sobre papel absorvente seco.

c. Levante o canhão até onde for possível com o auxílio do parafuso macrométrico.

d. Coloque a objetiva de menor aumento em posição de uso.

e. Olhe pela ocular e movimente o espelho até que o campo do microscópio (região iluminada vista por você) esteja uniformemente iluminada. Se necessário, coloque o microscópio numa posição conveniente em relação às janelas, ou melhore a iluminação junto ao microscópio usando uma lâmpada com abajur.

f. Coloque o quadradinho com a letra "O" no centro da lâmina e pingue sobre ele uma gota de água. Cubra a letra com a lamínula, apoiando primeiramente um de seus lados e soltando-a sobre a gota. Desse modo, você evitará que se formem bolhas de ar entre a lâmina e a lamínula (tais bolhas, quando examinadas ao microscópio, aparecem como círculos de contorno marcante). Se, ainda assim, ocorrer formação de bolhas, bata levemente com o lápis sobre a lâmina, ou passe a lâmina com a lamínula rapidamente sobre a chama de uma lamparina.

g. Coloque a preparação sobre a platina e, se necessário, gire o revólver para ajustar melhor a objetiva de menor aumento.

h. Olhando por fora, aproxime o mais que puder a objetiva da lâmina, tendo o cuidado de não deixar que se toquem (se você as aproximar olhando através da ocular, a objetiva poderá tocar a lamínula, quebrando-a).

i. Agora, olhando através da ocular e usando do parafuso macrométrico, levante lentamente a objetiva, até que a letra se torne visível.

j. O ajuste final deve ser feito com o parafuso micrométrico, até obter uma imagem bem nítida.

k. Observe e anote a posição da letra "O". Mova a preparação para a esquerda, para a direita, para a frente e para trás. Anote o que ocorre.

l. Repita o procedimento para as letras "A", "E" e "F".

m. Observe uma das letras com todas as objetivas sucessivamente, desde a de menor aumento até a de maior aumento, observando o que ocorre com a iluminação do campo.

Discussão

• Há alguma mudança na posição da letra "O" quando observada através do microscópio?

Resposta: Aparentemente não (na verdade, ela está invertida e rebatida, mas o aluno certamente não notará este fato).

• Faça um desenho da imagem da letra "A", fornecida pelo microscópio e compare com a posição em que a letra foi colocada na platina. O que você nota?

Resposta: Examinando a letra "A", nota-se que a imagem apresenta-se invertida (na verdade, ela fica também rebatida, mas o aluno provavelmente não notará esse fato devido à simetria da letra).

• O que ocorre com a imagem da letra "E"?

Resposta: A letra "E" aparece dessa forma: .

• O que ocorre com a imagem da letra "F"?

Resposta: A letra "F" aparece desta forma: .

• Analise as quatro respostas anteriores e resuma suas conclusões a respeito da posição da imagem de um objeto observado ao microscópio.

Resposta: A imagem sofre inversões segundo dois eixos perpendiculares: uma de cima para baixo (conhecida como inversão), a outra da esquerda para a direita (conhecida como rebatimento). Com a letra "O" não se percebe o fenômeno devido à sua simetria radial. A letra "A" mostra perfeitamente a inversão e a letra "E" o rebatimento. Com a letra "F" observa-se ao mesmo tempo a inversão e o rebatimento.

• O que ocorre com a imagem quando o objeto é deslocado da esquerda para a direita?

Resposta: A imagem move-se em sentido contrário ao da lâmina.

• O que ocorre com a iluminação do campo quando você substitui a objetiva de menor aumento por uma de maior aumento?

Resposta: O campo fica menos iluminado.

• Como você explica esse fato?

Resposta: Dois fatores contribuem para esse fato: 1. A lente de maior aumento tem menor diâmetro e menor orifício para entrada de luz (menor abertura). Portanto, a quantidade de luz que passa por ela é menor. 2. A lente de maior aumento "abre" mais o feixe de luz. Portanto, a quantidade de luz que passa pelo orifício de entrada do microscópio espalha-se por uma área maior (depois de atravessar as letras), resultando disso uma imagem menos iluminada.

Parte B
Ampliação (ou Aumento) e Tamanho Real do Objeto

Material
O mesmo da Parte A, exceto papel de carta aérea e tesoura

Discussão Inicial

• O que ocorre com o tamanho da imagem quando se substitui a objetiva de menor aumento por uma de maior aumento?

Resposta: As dimensões lineares da imagem aumentam proporcionalmente. Por exemplo, se passamos de uma objetiva cuja ampliação é 20 x para uma de 40 x, o comprimento total e a largura total da imagem duplicam de tamanho (o que não significa que vemos a imagem total).

• O que ocorre com a parte do objeto que vemos através do microscópio quando se substitui a objetiva de menor aumento por uma de maior aumento?

Resposta: A parte que vemos diminui proporcionalmente. No exemplo anterior, usando a objetiva de 40 x, vemos uma parte do objeto cujas dimensões lineares (comprimento e largura) são iguais à metade das que víamos com a objetiva de 20 x . Essa redução da parte visível do objeto é percebida facilmente, pois verificamos que a imagem observada anteriormente não cabe mais no campo do microscópio.

• Como poderemos descobrir o tamanho real de um objeto que estamos examinando ao microscópio?

Resposta: Para calcular o tamanho real, necessitamos de dois dados: o aumento (ou ampliação) que está sendo utilizado e o "tamanho do campo" para esse aumento (veja abaixo, no item c, o significado da expressão "tamanho do campo"). O procedimento abaixo esclarece a questão.

Procedimento

a. Coloque em posição a objetiva de menor aumento.

b. Calcule o aumento total, multiplicando o aumento da ocular pelo aumento da objetiva.
    Por exemplo, se na ocular estiver gravado 5 x e na objetiva 12 x , a ampliação será 5x12 = 60 vezes. Isto equivale a dizer que a imagem obtida com essas lentes é 60 vezes maior do que o tamanho real do objeto.

c. Meça o "tamanho do campo" colocando uma régua de plástico transparente sobre a platina de modo que suas divisões apareçam ao longo do diâmetro do campo visual. Anote o número de milímetros que aparecem no campo e exprima essa medida em micrômetros.
O mícrômetro (µm) equivale à milésima parte do milímetro:

1µm = 0,001 mm = 10^-3 mm, ou 1 000 µm =1 mm.

Suponha, por exemplo, que, para o aumento total de 60 x, fiquem visíveis 2 mm de régua ao longo do diâmetro do campo, você escreverá: diâmetro do campo = 2 000 µm.

d. Coloque agora sobre a platina um objeto qualquer ou uma lâmina preparada e examine-o com esse mesmo aumento (60 x). Suponha que você queira saber o tamanho real do objeto que está observando ou de algum detalhe de preparação. Você deverá avaliar de maneira aproximada o tamanho do objeto em comparação com o diâmetro do campo. Por exemplo, se você avaliar que o objeto ocupa 1/4 do diâmetro do campo, então, seu tamanho real é 500 µm ou 0,5 mm.

e. Se você não quiser usar o menor aumento, mas outro qualquer (120 x , por exemplo), poderá repetir o procedimento anterior, mas nem sempre isso será possível, pois, para aumentos grandes, o "tamanho do campo" torna-se menor do que a menor divisão da escala da régua. Nesse caso, calcule o diâmetro do campo tomando por base o diâmetro obtido com o menor aumento e lembrando que o diâmetro do campo é inversamente proporcional ao aumento. Em outras palavras: se você passa de um aumento de 60 x para um de 120 x, isto é, se você duplica o aumento, o diâmetro do campo fica reduzido à metade. No exemplo em questão, você teria:

Com aumento de 60 x sabemos que o diâmetro do campo = 2 000 µm

Com aumento de 120 x  o diâmetro do campo será = (1/2) x 2 000 µm = 1 000 µm
[este 1/2 veio de 60/120 = 1/2]

Com o aumento de 150 x o diâmetro do campo será = (2/5) x 2 000 µm = 800 µm
[este 2/5 veio de 60/150 = 2/5]

Com aumento de 240 x  o diâmetro do campo será = (1/4) x 2 000 µm = 500 µm
[este 1/4 veio de 60/240 = 1/4]

Segue: Observação de material biológico