Microscópio caseiro com gota de água e laser: amplificação de 1000 vezes é possível?

25 de maio, 2014 às 18:30 | Postado em Óptica, Óptica geométrica

Vi esse video – https://www.youtube.com/watch?v=7HAdiWkltvA – do Manual do Mundo sobre como fazer um microscópio caseiro com laser, e fiquei na dúvida, o que se ver é mesmo micro-organismos ou apenas impurezas na água? no video ele diz que esse tipo de microscópio pode ter um aumento de até 1000x, é verdade?

Ele poderia ser um substituto viável (mais barato) para o microscópio ótico que normalmente tem um aumento máximo semelhante?

Uma gotinha de água é uma lente poderosíssima, sendo a sua distância focal aproximadamente igual ao raio da gota. Portanto uma gota de água com raio da ordem de milímetro tem distância focal da ordem de milímetro ou 0,001 m. O inverso da distância focal de uma lente é a VERGÊNCIA da lente (denominada comumente de “grau” da lente). Assim sendo a VERGÊNCIA de uma gotinha de água é cerca de 1/000,1 = 1000 dioptrias ou 1000 “graus”. Nota que as lentes usadas para correção de defeitos de visão tem tipicamente alguns poucos “graus” (dioptrias) de vergência e uma lupa comum tem cerca de 5 dioptrias ou um pouco mais.

Portanto, uma gotinha de água é uma lente uma centena de vezes mais vergente do que uma lupa.

Se a projeção da luz do laser que passa pela gotinha acontecer em uma parede distante da gotinha cerca de 2 m, de fato a amplificação máxima de um objeto dentro da gotinha pode chegar a ser cerca de 1000 vezes. Com tal amplificação é possível sim se observar microorganismos com dimensões da ordem de décimo de milímetro ou um pouco inferior.

A qualidade das imagens conseguidas com laser passando pela gotinha de água não é boa. Apesar de se discernir a forma de pequenos objetos no interior da gotinha, estas imagens não possuem a qualidade das imagens observadas em um microscópio com poder de amplificação equivalente ao da gotinha. Portanto de maneira alguma este microscópio grosseiro, realizado com a gotinha de água e laser, seria substituto de um microscópio convencional para a observação acurada dos microorganismos.

Um artigo interessante tratando da óptica da gotinha iluminada com laser pode ser encontrado em http://www.fmf.uni-lj.si/~planinsic/articles/planin2.pdf

Para exemplificar de outra maneira a grande vergência que uma gota de água possui coloquei uma gotinha sobre a lente da objetiva da câmara fotográfica de meu aparelho celular. Estiquei um fio de cabelo muito próximo, a alguns milímetros da objetiva e o fotografei (figura abaixo). A imagem é precária mas discerne-se na diagonal o fio de cabelo e por trás, completamente fora de foco, meu belo selfie. 🙂

Vide também Transformando a câmara fotográfica do celular em “microscópio caseiro” e Usando uma gota de água para produzir macro fotografias

.”Docendo discimus” (Sêneca)

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