Strumento che consente l'osservazione ingrandita di oggetti molto piccoli e
ravvicinati. ║
M. ottico: tipo più comune di
m. che
utilizza la rifrazione della luce visibile. Può essere costituito
solamente da una lente d'ingrandimento (
m. semplice), oppure da
più lenti (
m. composto). Esso contiene due gruppi di lenti,
l'obiettivo e l'oculare. L'
obiettivo è costituito da un sistema di
lenti convergenti di distanza focale brevissima (anche 2 mm). L'oggetto da
osservare AB viene disposto a una distanza poco maggiore rispetto alla distanza
focale, in un piano ben determinato per poter ottenere immagini quasi
completamente esenti da aberrazioni. L'immagine reale e capovolta A'B' risulta
perciò fortemente ingrandita e si forma in un piano fisso, a una distanza
dall'obiettivo maggiore rispetto alla distanza focale. L'
oculare è
una lente d'ingrandimento; ha il primo piano focale coincidente con il piano
dell'immagine A'B' e forma perciò di questa un'immagine virtuale A"B"
diretta, e quindi capovolta rispetto all'oggetto, ingrandita e all'infinito.
L'oculare, che al contrario dell'obiettivo raccoglie fasci luminosi non molto
ampi ma molto inclinati sull'asse ottico, è calcolato in modo da essere
esente da aberrazioni per i punti del piano dell'immagine A'B', oltre che per
compensare le eventuali aberrazioni residue dell'obiettivo. Avvicinando
lievemente l'oggetto all'obiettivo, l'immagine A'B' viene a formarsi tra il
primo fuoco e il primo punto principale dell'oculare: in tal modo l'immagine
A"B" si forma alla distanza della visione, anziché all'infinito. La
distanza tra obiettivo e oculare è invariabile: in pratica, i due sistemi
di lenti sono montati alle estremità di un tubo la cui lunghezza, detta
lunghezza meccanica del
m., è generalmente di 160 mm per
convenzione fra molte case costruttrici. La messa a fuoco si esegue spostando
tutto il tubo rispetto all'oggetto, finché l'immagine virtuale che si
osserva cada a una distanza dall'occhio per cui sia possibile una visione
distinta: gli spostamenti necessari per ottenere ciò sono minimi,
poiché la vicinanza dell'oggetto al fuoco dell'obiettivo fa sì che
anche una piccolissima variazione nella distanza tra oggetto e obiettivo produca
un grande spostamento dell'immagine. Pertanto, questo movimento si esegue
generalmente mediante una cremagliera o una vite. Di solito, un
m.
è corredato di diversi obiettivi e oculari che permettono di ottenere
ingrandimenti differenti: spesso gli obiettivi sono montati tutti su di un pezzo
girevole, in modo da poterne portare in funzione l'uno o l'altro con una
semplice rotazione di questo pezzo. L'oggetto, costituito solitamente da una
preparazione racchiusa tra due piastrine di vetro, si fissa mediante due molle
su una piattaforma porta-oggetti, la quale è spesso spostabile
lateralmente con movimenti a vite in due direzioni ortogonali per portare sotto
l'obiettivo successivamente diverse parti dell'oggetto. L'oggetto da osservare
è illuminato dalla luce proveniente da una lampada che irradia un fascio
luminoso concentrato in forma di cono mediante una lente (condensatore), la
quale consente di utilizzare la massima energia luminosa irradiata
(illuminazione per diffusione). Il porta-oggetti può essere dotato nel
centro di un foro, spesso variabile con diaframma a iride, che permette
l'illuminazione dell'oggetto dal di sotto, mediante uno specchio piano o concavo
(illuminazione per trasparenza o a campo chiaro). La necessità di
illuminare l'oggetto deriva dal fatto che l'immagine vista nel
m.
è assai meno luminosa di quanto non appaia a occhio nudo. L'ingrandimento
che il
m. può dare ha un limite teorico, poiché è
possibile vedere in modo separato due punti la cui distanza risulti inferiore
alla lunghezza d'onda della luce utilizzata per illuminare l'oggetto. Per
aumentare il potere risolutivo possono essere impiegate luci ultraviolette in
combinazione con obiettivi di quarzo, il che consente di poter distinguere due
punti fra loro distanti fino a un decimillesimo di millimetro. ║
M.
elettronico:
m. che impiega fasci di elettroni veloci come sorgente
luminosa. Il vantaggio principale del
m. elettronico rispetto a quello
ottico risiede nel maggior potere risolutivo, che consente un ingrandimento
massimo teorico 100 volte superiore a quello del
m. ottico. Il fascio di
elettroni, generato solitamente da un sottile filamento di tungsteno
incandescente, viene accelerato da campi elettrici e quindi passa attraverso una
prima lente elettronica corrispondente al condensatore del
m. ottico,
fino a raggiungere l'oggetto da osservare. L'osservazione viene fatta su uno
schermo fluorescente o su una lastra fotografica, che riprende l'immagine
definitiva proiettata da una lente elettronica (proiettore). Il proiettore
raccoglie a sua volta un'immagine intermedia dell'oggetto proveniente da
un'altra lente elettronica (obiettivo), attraversata dal fascio elettronico
diffuso dall'oggetto stesso. L'ingrandimento ottenuto varia al variare
dell'intensità della corrente prodotta mediante bobine circolari presenti
nel proiettore. L'intero sistema, comprendente la sorgente di elettroni, le
lenti (elettrostatiche o elettromagnetiche), l'oggetto e lo schermo fluorescente
ovvero la lastra fotografica, viene racchiuso in un contenitore sotto vuoto
spinto. ║
M. elettronico convenzionale: consente l'osservazione di
un oggetto per trasparenza. Gli elettroni vengono focalizzati sull'oggetto il
più possibile attraverso un sofisticato sistema di lenti condensatrici in
modo da illuminarlo al massimo. L'immagine si forma grazie al diverso
assorbimento di elettroni da parte delle diverse parti dell'oggetto a
densità variabile. Per poter essere osservato con questo tipo di
m., l'oggetto deve però possedere alcune caratteristiche: oltre
che essere trasparente agli elettroni, deve resistere al bombardamento di
elettroni e alle alte temperature che ne conseguono, nonché alle
condizioni di vuoto spinto. Alcuni oggetti possono essere adeguatamente trattati
per giungere a soddisfare le condizioni richieste. In altri casi si produce
invece una replica, ovvero uno stampo dell'oggetto che si presta a essere
osservato in sua vece. ║
M. elettronico a scansione: rispetto al
m. elettronico convenzionale, quello a scansione offre una
profondità di campo da 10 a 100 volte maggiore. L'immagine ingrandita
viene osservata sullo schermo di un cinescopio che analizza il segnale elettrico
proveniente da un rivelatore come un semplice segnale televisivo. Il rivelatore
a sua volta cattura gli elettroni provenienti dall'oggetto. L'oggetto viene
esplorato da un sottilissimo fascio di elettroni, ulteriormente assottigliato da
un'apposita lente posta tra l'oggetto e la sorgente di elettroni. Combinando il
fascio diretto in movimento sull'oggetto con il segnale elettrico del rivelatore
si ottiene l'immagine dell'oggetto stesso sullo schermo. Con il
m.
elettronico a scansione si può ottenere un ingrandimento superiore a
100.000 volte. Il limite d'ingrandimento è costituito dal diametro minimo
ottenibile del fascio di elettroni che agisce sull'oggetto. Gli oggetti da
osservare, oltre a possedere i medesimi requisiti richiesti per il
m.
elettronico convenzionale, devono talvolta essere ancora opportunamente
trattati. Il segnale contenente l'immagine finale può anche essere
raccolto ed elaborato da un computer opportunamente programmato e collegato. La
tecnica di ingrandimento degli oggetti mediante il
m. elettronico a
scansione ha visto una sempre maggiore diffusione, non soltanto per quanto
riguarda tutti i settori della ricerca scientifica, ma anche nelle più
semplici operazioni routinarie.