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TRABAJO DE MICROBIOLOGIA

NOMBRE : JOSE PABLO REINAGA

GRUPO_: 4C-2

Un microscopio electrónico es un microscopio que utiliza electrones en vez de fotones o luz visible para formar imágenes de objetos diminutos. Los microscopios electrónicos permiten alcanzar una capacidad de aumento muy superior a los microscopios convencionales (hasta 500.000 aumentos comparados con los 1000 aumentos de los mejores microscopios ópticos) debido a que la longitud de onda de los electrones es mucho menor que la de los fotones.

(1) Carcasa, (2) emisor de electrones, (3) electrones, (4) cátodo, (5) ánodo, (6) inductor de enfoque, (7) muestra analizada, (8) detector.

El primer microscopio electrónico fue diseñado por Ernst Ruska y Max Knoll entre 1925 y 1930, quiénes se basaron en los estudios de Louis-Víctor de Broglie acerca de las propiedades ondulatorias de los electrones.

Un microscopio electrónico funciona con un haz de electrones acelerados por un alto voltaje y focalizados por medio de lentes magnéticas. La amplificación de la imagen se produce por un conjunto de lentes magnéticas que forman una imagen sobre una placa fotográfica o sobre una pantalla sensible al impacto de los electrones que transfiere la imagen formada a la pantalla de un ordenador. los microscopios electrónicos sólo se pueden ver en blanco y negro puesto que no utilizan la luz, pero se le pueden dar colores en el ordenador.

Existen dos tipos principales de microscopios electrónicos:

• Microscopio electrónico de transmisión

• Microscopio electrónico de barrido

En el estudio de los circuitos integrados se suele utilizar el microscopio electrónico debido a una curiosa propiedad: Como el campo eléctrico modifica la trayectoria de los electrones, en un circuito integrado en funcionamiento, visto bajo el microscopio electrónico, se puede apreciar el potencial al que está cada elemento del circuito.

¿Como funciona el Microscopio electrónico?

Ya que el poder separador del microscopio óptico está limitado por la longitud de onda de los rayos luminosos, se han debido buscar radiaciones de longitud de onda más corta que se pudieran asimismo desviar y por lo tanto emplear para la formación de las imágenes.

Figura 23.1 Electrón en campo eléctrico Figura 23.2 "Refracción" del rayo de electrones

Esta propiedad la poseen los rayos electrónicos, es decir, electrones libres llevados a altas velocidades al atravesar un campo eléctrico, que pasan a adquirir longitudes de onda fijas según la velocidad a que se mueven y se comportan, en determinadas condiciones, como una radiación ondulatoria.

Figura 23.3 Lente electrónica de doble capa Figura 23.4 Lente electrónica de tubo, comparada con un sistema de lentes ópticas análogo

Dado que los electrones poseen una carga negativa, al atravesar el campo eléctrico son acelerados por él cuando se dirigen a la placa positiva de un condensador o, en general, a un lugar del espacio de potencial más elevado (figura 23.1), y en cambio son frenados cuando se desplazan en sentido opuesto; en la representación gráfica de un campo eléctrico todos los puntos que se hallan al mismo potencial están unidos por las llamadas líneas equi-potenciales.

Por lo tanto, cuando un electrón se desplaza por el interior de un campo eléctrico (por ejemplo, entre dos retículas metálicas cargadas; figura 23.2), experimenta una aceleración suplementaria hacia las líneas de mayor potencial y modifica así su dirección. Basándose en este efecto de refracción se han construido lentes electrostáticas para rayos electrónicos, análogas a las de vidrio para los rayos luminosos, formadas por retículas metálicas con curvatura esférica (figura 23.3) que se intercalan en la trayectoria de los rayos.

Sin embargo dichas retículas presentan tales inconvenientes que han venido a ser reemplazadas por otros tipos de lentes de forma tubular (figura 23.4) o de diafragma (figura 23.5); en éstas el efecto de convergencia o divergencia de los rayos no desaparece a pesar de la simetría que las líneas de potencial guardan en ellas, porque como los electrones atraviesan la zona divergente a mayor velocidad la dispersión resulta amortiguada.

Figura 23.5 Lente electrónica de diafragma, comparada con un sistema de lentes ópticas análogo Figura 23.6 Bobina con funda de hierro, una lente magnética.

Junto a las lentes electrostáticas existen asimismo las magnéticas. Sabido es que un electrón en movimiento constituye la forma elemental de una corriente eléctrica y tiene por tanto un campo magnético a su alrededor que lo acompaña; las fuerzas que se ejercen sobre la corriente por la acción recíproca de este campo propio con otro exterior constituyen precisamente el fundamento de todas las máquinas eléctricas.

Figura 23.7 a) Microscopio óptico. b) Microscopio electrónico electrostático, con lentes de diafragma. c) Microscopio electrónico magnético, con lentes de bobina

Así, pues, al atravesar un campo magnético el electrón experimenta una desviación determinada. Este efecto es el que se aprovecha en las lentes magnéticas; para que la intensidad del campo sea alta, se emplean carretes con una funda de hierro que está provista de una rendija muy estrecha (figura 23.6).

En principio, la disposición de un microscopio electrónico ya sea electrostático o magnético- es muy parecida a la de los microscopios ópticos usados para registros fotográficos (figuras 23.7 a 23.7 b ). Los electrones que emite el cátodo de incandescencia son acelerados y reunidos a través del condensador sobre el objeto que se ha de examinar, el cual descansa a su vez sobre una película de colodión sumamente delgada. Al atravesar el objeto -bacteria, virus, huella de carbón (funda de carbón depositada sobre un micro-cristal «opaco» que se extrae después de ella), etc. los rayos electrónicos se debilitan más o menos, de acuerdo con el espesor y la composición que tiene aquél, y a continuación el objetivo los reúne en la imagen intermedia, ya ampliada; a partir de ésta, el sistema óptico de proyección pasa a generar otra más ampliada todavía, que se hace visible sobre una pantalla fluorescente o una placa fotográfica sensible a los rayos electrónicos.

Tomando como referencia la luz verde, cuya longitud de onda es de unos 1/2000 mm, la longitud de onda correspondiente a electrones que hayan sido acelerados con una tensión de 50000 voltios resulta 100000 veces menor. La abertura del aparato es desde luego 1000 veces más pequeña que la del microscopio óptico y por lo tanto el índice de difracción es 1000 veces mayor, pero así y todo se tiene un aumento del poder separador de factor igual a 100. Incluida la ampliación que se puede hacer posteriormente de la placa fotográfica, con los microscopios electrónicos se llegan a alcanzar aumentos de 1:100000 hasta 1:500000.