Microscopios binoculares

La característica básica que define a los microscopios binoculares es que disponen de dos oculares. Con esta configuración, la muestra puede ser observada con los dos ojos simultáneamente. En comparación con los microscopios monoculares, este tipo de microscopio permite en general reducir la tensión ocular, ya que no es necesario mantener un ojo cerrado para observar la muestra. Esta característica los hace más adecuados para trabajar durante períodos prolongados de tiempo. La configuración de un microscopio binocular es internamente muy similar a la del microscopio monocular. La única diferencia es la presencia de un prisma que divide la luz proveniente del objetivo en dos haces exactamente iguales hacia los dos oculares (Fig.1).

Fig.1.Esquema de funcionamiento del prisma de Wenham en la duplicación de los rayos de la imagen captada del objetivo (Wikipedia).

Los objetivos de los microscopios binoculares suelen aumentar entre 4x y 100x, mientras que el ocular tiene habitualmente un aumento de 10x o 20x. Por lo tanto, el aumento total de los microscopios binoculares suele estar comprendido entre 40x y 1500x. Los microscopios binoculares permiten regular la distancia entre los dos oculares para adaptarla a la distancia interpupilar del observador (Fig.2). En los microscopios binoculares de buena calidad se pueden graduar los oculares individualmente para corregir defectos oculares del observador y enfocar correctamente la imagen de ambos ojos.

Fig. 2.Imagen del microscopio binocular B&B nº 91 de esta colección. En ella se aprecia el sistema de aproximación de los tubos ópticos para adaptarse a la distancia interpupilar del observador.

Historia del microscopio binocular

El primer microscopio binocular fue construido por el fraile capuchino Chérubin d’Orléans en el siglo XVII. Él mismo había inventado poco antes el telescopio binocular e intentó extrapolar su idea a los microscopios. Este primer microscopio binocular fue un precursor del microscopio estereoscópico ya que se basaba en utilizar dos objetivos, cada uno con un ocular distinto.

El resultado no fue totalmente satisfactorio ya que las imágenes observadas con el microscopio de Chérubin d’Orléans no eran de buena calidad. Este concepto se pareció más al microscopio binocular actual porque se basaba en un sistema de prismas que permitía dividir la imagen proveniente de un solo objetivo. El resultado era también una imagen en tres dimensiones ya que la imagen observada no era exactamente la misma en los dos oculares. Sin embargo, a efectos prácticos la división de los rayos de luz provenientes del objetivo se traducía en una reducción de su capacidad de aumento.

Por este motivo, la comunidad científica continuó utilizando el microscopio mono cular. Los aparatos binoculares de fin del siglo XIX no tienen los dos tubos ópticos simétricos sino que el segundo sale lateralmente del tubo principal vertical. Los rayos procedentes del objetivo son separados por un prisma, el prisma de Wedham, que se encuentra inmediatamente debajo de la separación de los tubos ópticos (Fig.3).

Esta visión binocular solo se consigue con objetivos de pequeño aumento, de corta distancia focal en sistema inglés ½ pulgada o más. La visión que se conseguía perdía nitidez con los grandes aumentos por ello con estos binoculares se extraía el prisma y se tenía entonces una visión monocular.

Nº4. Microscopio binocular de C.Zeiss del año 1914.Este aparato tiene el sistema moderno diseñado por este fabricante. (Imagen de la casa C. Zeiss. Jena)

Nº3. En la izquierda de la imagen se observan los dos tubos ópticos del sistema primitivo binocular .Se aprecia que no son simétricos y que el tubo de la derecha sale del tubo óptico principal que es vertical. En el lado derecho de la imagen y de arriba hacia abajo se observa sucesivamente: el espacio situado sobre el objetivo que está vacío, en la segunda imagen se aprecia el prisma introducido para obtener una visión binocular y en la inferior el prisma extraído. (Imágenes tomadas de la web.golubcollection.berkeley.edu).

Los prismas en los microscopios binoculares

Sin embargo, la idea de introducir prismas para modificar el camino de la luz en el interior del microscopio había sido un gran paso en la buena dirección. El paso definitivo llegó de la mano de la empresa Leitz gracias a las investigaciones del físico Felix Jentzsch y Ernst Leitz II. Este estaba convencido de que la creación del microscopio binocular era un paso necesario para el desarrollo de la microscopía.

El diseño que desarrollaron incorporaba un prisma recubierto con un pequeño espejo. Esto permitía dividir en dos el haz de luz proveniente de la muestra sin afectar la calidad de imagen obtenida por el objetivo, de modo que los dos ojos observaban exactamente la misma imagen. En 1913 el nuevo microscopio binocular empezó a comercializarse , aún hoy, los microscopios binoculares están basados en la idea original de Ernst Leitz II y Felix Jentzsch (Fig.4).

Diferencia entre el microscopio binocular y el microscopio estereoscópico

Es importante no confundir el microscopio binocular con el microscopio estereoscópico. Si bien es cierto que todos los microscopios estereoscópicos son binoculares, no necesariamente todo microscopio binocular es estéreoscópico. La imagen observada en un microscopio binocular es la misma en los dos oculares, de modo que se observa una imagen en dos dimensiones. Este no es el caso de los microscopios estereoscópicos.

Este tipo de microscopio utiliza dos objetivos y dos oculares de modo que la imagen observada en cada ocular es distinta. Al observar la muestra los dos ojos combinan las dos imágenes de modo que se produce una visualización de la imagen en tres dimensiones. Resulta por lo tanto evidente que un microscopio estereoscópico debe disponer siempre de dos oculares, ya que en caso contrario no sería posible obtener visión 3D, esto lo convierte en un tipo específico de microscopio binocular. Por lo tanto, al hablar de microscopio binocular nos referimos siempre al microscopio compuesto que dispone de dos oculares y un solo objetivo.

Dentro de la colección existen diez microscopios binoculares: nº 17a, 90, 91, 91a ,92, 93 y 95 con el primitivo sistema y el 24b, 24c y el 94 con el sistema desarrollado por Leitz.