Microscopi: tipologie, criteri per la scelta, consigli per utilizzarli al meglio, prezzi, modelli migliori, recensioni

Solitamente quando si parla in maniera generica di microscopi ci si riferisce a quelli biologici o scientifici, ovvero, quella tipologia di strumenti utilizzata in ambito scientifico per l’osservazione cellulare dei campioni. In questa nostra guida ci concentreremo principalmente su questa particolare tipologia di microscopi, ma accenneremo brevemente anche alle altre tipologie esistenti.

La struttura dei microscopi e le componenti essenziali

I microscopi presentano una struttura ben definita, in cui possiamo individuare la presenza di tre parti fondamentali: il sistema ottico, il sistema di illuminazione e la struttura portante, o stativo. Ciascuna parte è composta da alcuni elementi indispensabili per un corretto utilizzo dello strumento, tra cui:

• La testa del microscopio, su cui sono montati gli oculari in un numero variabile da uno a tre a seconda del modello.
• Gli obiettivi
• Il condensatore è composto da un complesso sistema di lenti e ha il compito di indirizzare il fascio di luce verso il campione da osservare. È posto sotto il tavolino.
• Il revolver consente di cambiare obiettivo senza dover smontare o rimontare le lenti, ma semplicemente ruotando la parte del supporto.
• Il tavolino, ovvero, la parte del microscopio su cui si appoggiano i vetrini con i campioni da osservare. È dotato levette e manopole utili per bloccare e gestire i vetrini durante l’osservazione dei campioni.
• Il porta -filtri

Tutte le tipologie

In linea di massima, i microscopi si possono suddividere in tre diverse tipologie:

• Biologici
• Stereoscopici
• Elettronici

I microscopi biologici sono i più utilizzati in ambito scientifico e medico, poiché consentono l’osservazione di campioni a livello cellulare. Consentono un ampio numero di ingrandimenti e sono retroilluminati. Sono l’ideale per osservare campioni biologici, microrganismi acquatici, sezioni vegetali, ecc. Richiedono una maggiore competenza.

Migliori microscopi biologici

I microscopi stereoscopici, invece, consentono l’osservazione ingrandita di campioni tridimensionali, poiché sono dotati di lenti ad alto ingrandimento e per questo sono chiamati anche ingranditori. In media gli ingrandimenti consentiti da questa tipologia varia da un minimo di 5x ad un massimo di 200x, ovvero, è capace di ingrandire tra le 500 e le 200 volte il campione da osservare. Sono utilizzati per l’osservazione di campioni fossili, minerali, piante, schede elettroniche e componenti meccanici.

I microscopi elettronici, infine, sono dei particolari strumenti di osservazione che si differenziano da quelli ottici in quanto non sfruttano la luce (come accade per quelli biologici e stereoscopici) per l’osservazione dei campioni, bensì un fascio di elettroni. I microscopi elettronici consentono di raggiungere altissimi livelli di risoluzione e per questo sono utilizzati quando si richiede una estrema precisione. Questa tipologia di strumenti di osservazione sono dotati di un cannone elettronico che emette un fascio di elettroni in direzione del campione da osservare.

Migliori microscopi elettronici

Criteri per la scelta

Quando ci si appresta a scegliere un microscopio bisogna valutare attentamente i seguenti fattori:

1. Potere di risoluzione
2. Numero di ingrandimenti
3. Oculari
4. Obiettivi
5. Illuminazione
6. Tecnologia

Vediamo nel dettaglio cosa valutare al momento dell’acquisto e come riconoscere un buon prodotto tra i tanti presenti sul mercato.

Potere di risoluzione

Con il termine ‘potere di risoluzione‘ ci si riferisce alla capacità di un microscopio di distinguere in maniera netta due punti molto vicini tra loro. Il potere di risoluzione dipende dalla lunghezza d’onda della luce utilizzata per l’illuminazione del campione. La lunghezza d’onda deve essere il più piccola possibile per garantire una risoluzione ottimale. Il limite di risoluzione teorico è di 0.2 micron, di conseguenza, più un microscopio si avvicina a tale limite, maggiore sarà il suo potere di risoluzione.

Numero di ingrandimenti totali

Tra i primissimi fattori da considerare al momento dell’acquisto c’è anche il numero di ingrandimenti totali consentiti dall’apparecchio. Maggiore sarà tale valore, maggiore sarà la capacità dello strumento di scendere in profondità durante l’osservazione del campione. Il numero minimo di ingrandimenti di un microscopio è di 20, mentre il numero massimo è di 2000, ma la maggior parte si attesta in un range che oscilla tra i 400 (numero di ingrandimenti minimo per l’osservazione a livello cellulare) e i 1000 (valore necessario per gli studi biologici).

Gli oculari

Elementi fondamentali sono gli oculari poiché rappresentano gli elementi che di fatto consentono l’osservazione dei campioni e di conseguenza devono essere valutati con molta attenzione. Per quanto concerne gli oculari, diciamo subito che un microscopio può montare un solo oculare (modelli base), due oculari (modello classico) o tre oculari (modelli di fascia alta). Con il termine’oculare’ si intende quell’elemento tubolare, situato sulla testa del microscopio, dove si appoggiano gli occhi per l’osservazione dei campioni.

Esempi di microscopi monoculari

Al momento dell’acquisto bisogna accettarsi che gli oculari presentino alcune caratteristiche fondamentali. Gli oculari dovrebbero avere una capacità di ingrandimento di 10x (questo valore è riportato sulla parte esterna dell’oculare) e dovrebbero consentire di regolare la distanza tra gli oculari, dal momento che la distanza tra gli occhi cambia da persona a persona. Dal momento che non si possono usare gli occhiali quando si utilizza il microscopio, e consigliabile scegliere oculari con regolazione diottrica per la correzione delle diottrie.

Esempi di microscopi binoculari

Gli obiettivi

Fondamentale quando si acquista un microscopio è valutare la qualità degli obiettivi, ovvero, delle lenti con cui si osservano i campioni. La maggioranza dei modelli dispone di tre obiettivi, ma se ne possono trovare anche con 2 o 4 obiettivi.

Gli obiettivi si classificano in base al numero di ingrandimenti che consentono di realizzare (10, 40, 60 o 100). Questo valore è sempre indicato sul bussolotto dell’oculare, insieme al valore dell’Apertura Numerica (A.N.) che indica, invece, la risoluzione dell’obiettivo. Per ottenere  il valore degli ingrandimenti totali, ovvero, il numero esatto degli ingrandimenti, è necessario moltiplicare gli ingrandimenti dell’obiettivo per la capacità di ingrandimento dell’oculare, come spegniamo nella seguente tabella.

Calcolare l'ingrandimento totale di un microscopio

Ingrandimenti Oculare	Ingrandimenti Obiettivo	Ingrandimenti totali
10x	4x	40
10x	10x	100
10x	40x	400
10x	100x	1000

Altro fattore determinante è rappresentato dalle lenti che devono essere in vetro e non in plastica. Le lenti devono essere in grado di correggere al meglio le aberrazioni ottiche, ovvero le distorsioni che si formano durante il passaggio della luce tra le lenti.

Dispositivo di illuminazione: lampada e condensatore

I microscopi devono essere retroilluminati e montare lampade integrate alogene o a led, rigorosamente a luce bianca. Per la modifica del colore della luce vengono, successivamente, utilizzati appositi filtri colorati e trattati.

Il dispositivo di illuminazione di un microscopio prevede anche la presenza di un condensatore, ovvero, un particolare strumento che consente di indirizzare con precisione il fascio di luce verso il vetrino con il preparato da analizzare. Il condensatore è costituito da un sistema di lenti e da un diaframma ad iride che consente di regolare le dimensioni del fascio di luce. Una cremagliera, infine, consente di modificare la distanza tra il condensatore e il campione da analizzare al fine di modificare il contrasto e la profondità di campo.

Tra le altre funzionalità che bisogna ricercare quando si acquista un modello ottico ci sono anche:

• La regolazione del fascio di luce, ovvero, la possibilità di modificare l’intensità della luce in base alla densità e all’opacità del campione
• La presenza del diaframma di campo, essenziale per l’illuminazione di Kohler

Tecnologia

I microscopi moderni sono progettati per interagire e integrarsi con altri dispositivi tecnologici. È possibile, infatti, collegare il microscopio al computer per la trasmissione dell’immagine direttamente sul monitor, o alla stampante se si necessita di stampare i risultati della ricerca. Con apposite macchine fotografiche e possibile, anche, fotografare i campioni attraverso gli oculari. Alcuni modelli sono addirittura dotati di uno schermo LCD integrato (al posto degli oculari), da cui è possibile osservare con precisione le immagini del campione oggetto dell’osservazione.

Migliori microscopi con schermo lcd

Fasce di prezzo

In commercio si possono trovare microscopi appartenenti a varie fasce di prezzo, si parte dai modelli più elementari, adatti per quelli alle prime armi o per un uso prevalentemente hobbistico, che possono costare tra i 50 e i 100 euro. I modelli più complessi, con un maggior numero di funzioni e una maggiore cura dei dettagli possono costare in media tra i 200 e i 400 euro. Si tratta di prodotti di fascia media, semi-professionali, ottimi per lo studio. Per acquistare un microscopio professionale, infine, bisogna partire da un budget minimo di 1000 euro. Si tratta di prodotti progettati per fini di ricerca e di studio, con numerose funzionalità e che garantiscono prestazioni di elevata qualità.

A determinare il valore di un microscopio, e di conseguenza il suo prezzo, ci sono elementi precisi da considerare come ad esempio:

• I materiali utilizzati per la costruzione del microscopio, dalla struttura fino alle lenti.
• Una maggiore o minore capacità di risoluzione
• Il numero di ingrandimenti totali consentito
• La qualità e quantità degli obiettivi presenti
• Le innovazioni tecnologiche, ovvero, la possibilità del microscopio di interagire con altri dispositivi elettronici.

Maggiore saranno la capacità di risoluzione e il numero di ingrandimenti, migliore sarà la qualità dei materiali utilizzati per la realizzazione delle varie componenti del microscopio e maggiori saranno le possibilità di interazione con altri dispositivi tecnologici e più alto sarà il costo. I microscopi di fascia alta, infine, sono spesso corredati di un ricco kit di accessori che contribuisce notevolmente a fare lievitare il prezzo finale.

Manutenzione

Per preservare l’integrità e il corretto funzionamento del microscopio, è fondamentale maneggiarlo e conservarlo con cura. I microscopi possono avere un costo elevato e sono molto delicati, ma se trattati con la dovuta attenzione, possono anche durare anni.

Gli elementi che necessitano di essere puliti periodicamente sono: gli oculari, gli obiettivi, il tavolino traslatore e il condensatore. La pulizia della parte ottica deve essere effettuato con un panno morbido, del cotone idrofilo o se possibile una cartina per microscopia. Bisogna procedere con molta delicatezza, poiché le lenti tendono a graffiarsi molto facilmente. Nel caso dell’utilizzo di olio per obiettivi ad immersione, bisogna sempre ricordarsi di pulire l’obiettivo prima di riporlo. Per eliminare i residui di olio dall’obiettivo basta utilizzare un panno morbido imbevuto con dell’alcool etilico. Non bisogna mai smontare gli obiettivi, se necessario meglio farlo fare ad un esperto. Per eliminare la polvere dal tavolino e dal condensatore si può utilizzare un pennellino a setole morbidissime. È molto importante eliminare residui di polvere dal foro destinato al passaggio della luce presente sul tavolino traslatore e dalle varie manopole presenti.

Qualche consiglio su come utilizzare al meglio un microscopio

Lavorare al microscopio – specie – se per molte ore di seguito per ragioni di lavoro o di studio – può essere molto stancante sia per la schiena sia per gli occhi. Per evitare di affaticarsi eccessivamente, ecco alcuni consigli per il corretto utilizzo del microscopio:

• Fare pause brevi almeno ogni 20 minuti e una più lunga ogni due ore per non affaticare troppo la vista.
• Regolare la distanza tra gli oculari in base a quella dei propri occhi per garantirsi una maggiore comodità durante l’osservazione dei campioni.
• Utilizzare un tavolo abbastanza alto da consentire di poggiare comodamente i gomiti quando si sta seduti e si lavora al microscopio, così da evitare di affaticare la schiena con una posizione scomoda o innaturale.
• Mantenere sempre pulita la parte ottica per evitare di dover osservare ripetutamente lo stesso campione.
• In caso di problemi alla vista, assicurarsi di acquistare un modello che consenta la regolazione delle diottrie poiché non è possibile guardare nel microscopio con gli occhiali.
• Tenere tutto l’occorrente a portata di mano così da evitare di doversi alzare spesso per recuperare gli oggetti di cui si necessita per lavorare.

Per una maggiore chiarezza integriamo il seguente video in cui viene fornita una dimostrazione pratica su come utilizzare il microscopio e sulla funzione di ciascun elemento che lo compone.

Conclusioni

Quando ci si appresta ad acquistare un microscopio, occorre chiedersi come prima cosa quale utilizzo se ne vuole fare. I microscopi possono essere utilizzati per svariati motivi: hobby, lavoro, studio, ecc. Per ciascuno di questi utilizzi c’è un microscopio apposito.

L’acquisto di un microscopio può rappresentare un investimento, soprattutto se si necessita di un modello professionale il cui costo supera abbondantemente i mille euro, quindi, al momento della scelta è fondamentale valutare attentamente tutte le caratteristiche e le funzionalità dello strumento. Valutate con attenzione i materiali con cui è realizzato, la qualità e quantità di obiettivi e oculari, la presenza di un kit di accessori ben fornito (altrimenti sarete costretti ad acquistarlo a parte) e la possibilità di collegarlo ad altri dispositivi se pensate di averne bisogno per lo svolgimento del vostro lavoro.