mayo 31, 2020
microscopio electronico 4

Microscopio Electrónico

El microscopio es uno de los inventos científicos más importantes de la historia, ya que gracias a él se hicieron una gran cantidad de descubrimientos que permitieron que los avances científicos hayan llegado hasta lo que conocemos hoy en día. En este analizaremos a fondo el microscopio electrónico, explicando qué es, cuáles son sus partes, su funcionamiento y los distintos tipos que hay.

microscopio electronico 2

¿Qué es el microscopio electrónico?

El microscopio electrónico es un instrumento que tiene un gran poder de aumento. Este es sumamente importante dentro de las investigaciones científicas gracias a que tienen un gran poder de aumento, permitiendo ver mejor la composición de una materia.

Por medio del uso de este tipo de instrumentos se pueden incrementar imágenes hasta niveles muy superiores a los que se obtienen con los microscopios ópticos, por lo que debe quedar claro que los microscopios electrónicos son mucho más potentes y permiten acercar más la imagen.

¿Cómo funcionan?

Antes de explicar cómo funcionan estos instrumentos es importante tener bien definidos ciertos conceptos físicos, comenzando por el concepto de longitud de onda, que es la distancia entre dos ciclos consecutivos. Por ejemplo, en la luz visible cada una de las ondas de un color tiene cierta longitud de onda única.

El motivo por el que es importante entender el concepto de longitud de onda es porque dentro del campo de la microscopía óptica se encuentra directamente relacionado con el aumento máximo que pueden alcanzar estos instrumentos. Es decir, el aumento máximo de un microscopio electrónico depende de la longitud de onda que tenga el microscopio. Entre menor sea la longitud de onda será mayor la resolución.

Es por eso que el aumento máximo que puede alcanzar un microscopio óptico no suele superar los 1500 aumentos, mientras que el electrónico sí.

De esta forma, el funcionamiento de un microscopio electrónico está basado en el uso de electrones en lugar de luz visible. Esto debido a que la longitud de onda de los electrones es proporcional a su velocidad lo que significa que si los electrones se aceleran se pueden obtener longitudes de onda mucho más cortas.

Los microscopios electrónicos usan esto para poder observar las muestras con un aumento mucho mayor. En pocas palabras y simplificando podemos decir que su funcionamiento consiste en una fuente de electrones que se aceleran a gran velocidad, los cuales impactan contra la muestra de una forma equivalente a la luz. Algunos electrones son reflejados por la muestra y otros simplemente la atraviesan. Por medio de la detección de dichos electrones se puede crear una imagen de la muestra.

En el caso de los microscopios ópticos, estos suelen clasificarse entre aquellos de luz reflejada y los de luz transmitida. En cuanto a los microscopios electrónicos, estos pueden distinguirse entre los microscopios electrónicos de barrido y los microscopios electrónicos de transmisión. Más adelante entraremos en más detalle en cada uno de estos dos.

Las partes de un microscopio electrónico

Microscopio electrónico 1

Ahora detallaremos cuáles son los elementos principales que se encuentran dentro de los microscopios electrónicos, los cuales se utilizan para poder generar los electrones y poder acelerarlos hacia la muestra.

Lentes electromagnéticos

El procedimiento que utilizan los microscopios ópticos para dirigir los rayos de luz hacia la muestra y ampliar la imagen no puede utilizarse en un microscopio electrónico para poder desviar los electrones.

Es por eso que este tipo de equipo en lugar de usar vidrio usan lentes electromagnéticos, los cuales generan campos magnéticos y eléctricos para poder interactuar con los electrones y así hacer que converjan en la muestra dándoles su trayectoria.

Fuente de electrones

Como ya especificamos anteriormente, los electrones son el equivalente a los rayos de luz de un microscopio óptico, por lo que es necesario que los microscopios tengan un emisor o fuente de electrones.

Esta fuente suele ser un filamento de tungsteno que se calienta para que la energía de sus átomos y electrones pueda aumentar. Desde un punto de nivel energético los electrones tienen la energía suficiente para poder salir de sus átomos, y una vez que están libres, son dirigidos hacia la muestra para que el instrumento pueda recrear una imagen de la muestra.

Cámara de vacío

Los procedimientos que comenzaron con las dos partes antes explicadas se llevan a cabo dentro de una cámara de vacío. Esta cámara es necesaria, ya que de lo contrario los electrones tendrían interacción con las moléculas que se encuentran en el aire y su trayectoria no podría ser determinada correctamente.

La muestra que se observará tiene que colocarse dentro de dicha cámara de vacío. Esto hace que no sea posible observar muestras vivientes dentro de un microscopio electrónico.

Pantalla fluorescente o detector

Cuando los electrones liberados son dirigidos hacia la muestra y se impactan o rebotan contra ella, se tiene que medir y recibir la información que permita reconstruir la muestra.

Se puede hacer por medio de una pantalla fluorescente, la cual reacciona de distinta forma dependiendo del número de electrones que consiguen impactar en ella. Así se pueden detectar las zonas en las que han impactado más o menos electrones, pudiendo reconstruir la muestra.

En la actualidad existen otras alternativas a la pantalla fluorescente, como pueden ser los sensores CCD, que también son bastante efectivos.

La información que la pantalla fluorescente se encarga de capturar se transmite a una computadora para poder asignar colores a la imagen que se obtuvo. Este procedimiento es completamente distinto al que se usa en los microscopios ópticos, ya que en estos es la misma luz la que se encarga de proveer la muestra al ojo. Sin embargo, en los instrumentos electrónicos como nuestros ojos no están preparados para detectar a los electrones, es necesario que la información sea recreada en un ordenador.

Distintos tipos de microscopios electrónicos

En la actualidad se pueden encontrar dos tipos de microscopios electrónicos: los de barrido y los de transmisión.

Microscopio electrónico de barrido (MEB)

microscopio electronico de barrido

Los microscopios electrónicos de barrido utilizan el impacto de los electrones en la muestra para poder recrear una imagen. Pero en este tipo específico de instrumento los electrones no se encargan de iluminar toda la muestra al mismo tiempo, sino que se va haciendo un “barrido” por las distintas partes de la muestra.

Una vez que los electrones comienzan a impactar contra la muestra van perdiendo parte de su energía debido a la interacción con la muestra. La energía inicial es transportada en emisiones de rayos X o calor, además de que también se producen electrones que se desprenden de la muestra. Dichos electrones son considerados como electrones secundarios.

Estos instrumentos miden toda la información para poder extraer una imagen de la muestra que se ha observado. Se miden los electrones secundarios que son emitidos por la muestra cuando se realiza el barrido. Los microscopios electrónicos de barrido son especialmente útiles para poder observar la superficie de microrganismos.

Generalmente se lleva a cabo una preparación en la muestra al depositar una capa de metal sobre ella. Esto para que se presenten más electrones secundarios cuando la muestra sea impactada por los electrones principales.

El aumento que alcanza este tipo de microscopio es menor al de los microscopios de transmisión, pero proporcionan información en tres dimensiones que hace que sean un instrumento realmente útil.

Microscopio electrónico de transmisión (MET)

microscopio electronido de transmision

En los microscopios electrónicos de transmisión también se utilizan electrones que se impactan contra la muestra y la atraviesan.

Estos electrónicos se conducen hasta la muestra por medio de los lentes electromagnéticos antes explicados, y una vez que consiguen impactar contra la muestra, algunos electrones la atraviesan y otros rebotan sobre ella. Los electrones que consiguieron atravesarla son capturados por el detector, el cual procesa la información y genera una imagen.

Dependiendo de la muestra que se quiera analizar variaría el número de electrones que consiguen atravesarla. Es decir, algunas partes de la muestra pueden tener una mayor transparencia que otras, lo que hace que en la imagen se puedan ver partes más claras (partes fáciles de atravesar) y partes oscuras (que son las partes que menos electrones consiguieron atravesar).

Normalmente la muestra tiene que prepararse para que sea lo más delgada posible, teniendo un espesor menor a los 2000 ángstroms, ya que si esto no se hace será muy difícil que la muestra pueda ser atravesada por los electrones.

Esto hace que este tipo de microscopios sean muy utilizados para poder conocer detalles internos sobre la muestra. El mayor punto débil de estos es que no permite tener información sobre las características sobre la superficie de la muestra, como su rugosidad o forma, al contrario de los microscopios de barrido que si brindan esta información.

En resumen, los microscopios electrónicos son instrumentos de laboratorio muy útiles que permiten tener más información sobre las muestras, además de que consiguen un aumento muy superior al de los microscopios ópticos.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.plugin cookies

ACEPTAR
Aviso de cookies