Di Alexander Merz · Aggiornato il
Un microscopio ottico è uno strumento che ingrandisce cose minuscole fino a circa 1000 volte grazie a due sistemi di lenti – obiettivo e oculare. È composto da 13 parti, divise in tre gruppi: ottica, meccanica e illuminazione.
La formula più importante sta in una riga: ingrandimento totale = obiettivo × oculare, per esempio 40 × 10 = 400x.
Parti del microscopio con nomi: tutte le 13 parti in sintesi
Il disegno mostra un classico microscopio a luce trasmessa visto di lato, come quello che c’è in quasi ogni laboratorio di scienze. Luce trasmessa significa: la luce arriva dal basso e attraversa il preparato.
Nella tabella trovi per ogni numero cosa fa la parte – ogni volta in una sola frase. Così puoi studiare senza leggere un capitolo intero.
| N. | Parte | Funzione |
|---|---|---|
| 1 | Oculare | La lente in cui guardi, che ingrandisce ancora l’immagine intermedia come una lente d’ingrandimento (di solito 10x). |
| 2 | Tubo | Il cilindro tra oculare e obiettivo, che mantiene la giusta distanza e scherma la luce diffusa. |
| 3 | Revolver portaobiettivi | Il disco girevole con cui passi da un obiettivo all’altro, finché non scatta in posizione. |
| 4 | Obiettivi | I sistemi di lenti subito sopra il preparato, che creano la prima immagine ingrandita (ad es. 4x, 10x, 40x). |
| 5 | Tavolino | Il piano d’appoggio con un foro al centro, su cui si posa il vetrino. |
| 6 | Tavolino traslatore con pinzette | Tiene fermo il vetrino e lo sposta al millimetro con due manopole avanti, indietro, a sinistra e a destra. |
| 7 | Condensatore | Una lente sotto il tavolino che concentra la luce della lampada sul preparato. |
| 8 | Diaframma (a iride) | Regola quanto si apre il fascio di luce, e quindi luminosità, contrasto e profondità di campo. |
| 9 | Lampada | La luce nella base (oggi di solito LED) che illumina il preparato dal basso. |
| 10 | Vite macrometrica | La manopola grande che alza e abbassa rapidamente tavolino o tubo per una prima messa a fuoco. |
| 11 | Vite micrometrica | La manopola piccola per il lavoro fine, con cui metti a fuoco con precisione ad alto ingrandimento. |
| 12 | Braccio | L’arco che sostiene ottica e tavolino – e da cui si afferra il microscopio. |
| 13 | Base | Il basamento pesante che rende stabile il microscopio e spesso contiene la lampada. |
Microscopio da completare: scheda da stampare
Ecco lo stesso disegno, ma senza nomi – per esercitarti e completarlo. Scrivi su ogni linea la parte giusta e poi confronta con la tabella qui sopra.
Si impara meglio se prima ti eserciti con le parti lungo il percorso della luce: lampada, diaframma, condensatore, tavolino, obiettivo, tubo, oculare. Poi vengono le parti da toccare: viti, braccio e base.
I componenti in tre gruppi
Le 13 parti si ricordano più facilmente se le ordini in base al loro compito. L’ottica ingrandisce, la meccanica sostiene e muove, l’illuminazione fornisce la luce.
| Gruppo | Parti | Compito |
|---|---|---|
| Parti ottiche | Oculare, tubo, revolver portaobiettivi, obiettivi | Creare e ingrandire l’immagine |
| Parti meccaniche | Tavolino, tavolino traslatore, vite macrometrica, vite micrometrica, braccio, base | Tenere, spostare e mettere a fuoco il preparato |
| Illuminazione | Lampada, condensatore, diaframma | Illuminare il preparato in modo uniforme |
Parti ottiche: oculare, tubo, obiettivi
L’obiettivo fa il lavoro vero e proprio: si trova a pochi millimetri sopra il preparato e crea la prima immagine ingrandita. Più ingrandisce, più di solito è lungo e più si avvicina al vetrino.
Su ogni obiettivo c’è una sequenza di numeri come «40/0,65 160/0,17» – significa 40x, apertura numerica 0,65, lunghezza del tubo 160 mm, spessore del coprioggetto 0,17 mm. L’apertura (la capacità di raccogliere luce) la spieghiamo più avanti: è lei a decidere i dettagli.
L’oculare non è altro che una lente d’ingrandimento con cui osservi l’immagine dell’obiettivo. Il tubo tiene entrambi alla distanza giusta, così l’immagine si forma esattamente dove guarda l’oculare.
Parti meccaniche: stativo, tavolino, viti
La meccanica fa in modo che l’immagine resti ferma e si possa regolare con precisione. A 400x si vede ogni vibrazione, per questo i buoni microscopi sono pesanti e in metallo.
Il tavolino traslatore conviene soprattutto da circa 200x: a quel punto il campo visivo è così piccolo che spostando con le dita si va sempre oltre il punto giusto. Un vero microscopio, tra l’altro, è alto almeno circa 30 cm, i giocattoli sono molto più piccoli.
Illuminazione: lampada, condensatore, diaframma
Una buona immagine dipende dalla luce: il condensatore la concentra esattamente sul punto che l’obiettivo sta guardando. Gli apparecchi semplici al posto del condensatore hanno solo un disco forato, la fascia media un condensatore di Abbe (dal nome di Ernst Abbe) con diaframma a iride.
Il diaframma è la parte più sottovalutata: chiuso un po’, l’immagine diventa più contrastata, chiuso del tutto diventa scura e sfocata. Le cellule non colorate, come quelle della mucosa della bocca, spesso le vedi solo quando chiudi un po’ il diaframma.
Come funziona un microscopio? Il cammino ottico
Un microscopio ottico ingrandisce in due fasi successive: prima l’obiettivo, poi l’oculare. Il percorso della luce attraverso lo strumento si chiama cammino ottico.
La lampada illumina dal basso, il condensatore concentra la luce e questa attraversa il preparato sottilissimo. Per questo i preparati devono essere così sottili da lasciar passare la luce – una cipolla intera non funziona, una sua pellicola sì.
L’obiettivo crea nel tubo un’immagine intermedia reale, ingrandita e capovolta. L’oculare ingrandisce ancora questa immagine come una lente, e il tuo occhio la vede apparentemente a circa 25 cm di distanza.
Calcolare l’ingrandimento del microscopio
L’ingrandimento totale si calcola così: ingrandimento dell’obiettivo per ingrandimento dell’oculare. Entrambi i numeri sono incisi sulle lenti.
| Obiettivo | Oculare | Totale | Utile fino a circa | Cosa vedi |
|---|---|---|---|---|
| 4x (NA 0,10) | 10x | 40x | 100x | Panoramica: file di cellule della buccia di cipolla, pulci d’acqua, pollini come granelli |
| 10x (NA 0,25) | 10x | 100x | 250x | Pareti cellulari, parameci con la loro forma, filamenti di alghe |
| 40x (NA 0,65) | 10x | 400x | 650x | ⭐ Uso scolasticoNuclei cellulari (colorati), cloroplasti nell’elodea |
| 100x olio (NA 1,25) | 10x | 1000x | 1250x | Batteri come puntini e bastoncini – solo con olio a immersione e colorazione |
I 400x sono il campo in cui i microscopi scolastici mostrano di più. L’obiettivo 100x richiede una goccia di olio a immersione tra lente e coprioggetto e nell’uso quotidiano è più una cosa per esperti.
Nel binocolo, tra l’altro, l’ingrandimento è indicato direttamente all’inizio della sigla – lì è un numero solo, come puoi leggere nel nostro articolo sull’ingrandimento del binocolo.
Risoluzione: perché più ingrandimento non mostra di più
Per i dettagli non conta l’ingrandimento, ma il potere risolutivo – la distanza minima alla quale due punti appaiono ancora separati. Dipende dall’apertura numerica (NA), cioè da quanto è aperto il cono di luce raccolto dall’obiettivo.
La luce ha una lunghezza d’onda, e questa pone un limite: nessun microscopio ottico risolve dettagli più piccoli di circa 0,2 µm (micrometri, millesimi di millimetro). Ci riescono solo i migliori obiettivi a immersione con una NA intorno a 1,4.
Per questo «1600x» o «2000x» sugli apparecchi per principianti sono un trucco pubblicitario: un oculare più forte gonfia la stessa immagine, senza nuovi dettagli. I virus (da 15 a 400 nanometri) restano sempre invisibili al microscopio ottico.
Usare bene il microscopio: passo per passo
Molte scuole richiedono prima del primo utilizzo un «patentino del microscopio» – e questi dieci passi ne fanno parte. Una volta interiorizzati, trovi qualsiasi preparato in meno di un minuto.
- Trasportare: una mano sul braccio, l’altra sotto la base.
- Posizionare: ben stabile sul tavolo, cavo sistemato in modo che nessuno ci inciampi, lampada accesa.
- Obiettivo più piccolo: ruota l’obiettivo 4x in posizione finché scatta.
- Inserire il preparato: appoggia il vetrino con il coprioggetto verso l’alto, fissalo con le pinzette, sposta l’oggetto sopra il foro.
- Avvicinare guardando di lato: con la vite macrometrica riduci la distanza tra obiettivo e preparato – guardando di lato, non nell’oculare.
- Mettere a fuoco: ora guarda nell’oculare e con la vite macrometrica aumenta lentamente la distanza finché appare l’immagine. La vite macrometrica la usi solo con l’obiettivo 4x.
- Regolare la luce: regola la luminosità e chiudi il diaframma quanto basta perché l’immagine sia contrastata, ma non scura.
- Rifinire: con la vite micrometrica tiri fuori i dettagli.
- Ingrandire di più: porta il punto interessante esattamente al centro, ruota il prossimo obiettivo, metti a fuoco solo con la vite micrometrica, regola di nuovo il diaframma.
- Riordinare: torna all’obiettivo più piccolo, togli il preparato, spegni la luce, metti la copertina antipolvere.
Quali preparati sono adatti per iniziare e come realizzarli lo mostra la nostra guida cosa osservare al microscopio – dalla buccia di cipolla all’infuso di fieno.
Microscopio ottico e microscopio elettronico a confronto
Dove la luce arriva al suo limite, subentra il microscopio elettronico: lavora con fasci di elettroni invece della luce e campi magnetici invece di lenti di vetro. I primi apparecchi li costruirono Ernst Ruska e Max Knoll nel 1931 a Berlino.
| Caratteristica | Microscopio ottico | Microscopio elettronico |
|---|---|---|
| Radiazione | Luce visibile | Elettroni |
| Lenti | Lenti di vetro | Bobine magnetiche |
| Risoluzione | circa 0,2 µm | meno di 1 nanometro |
| Ingrandimento utile | fino a circa 1000x | fino a oltre 1.000.000x |
| Preparato | Vivo o morto, sottile, in acqua | Solo morto, essiccato, sotto vuoto |
| Immagine | A colori, dal vivo | In bianco e nero (colori aggiunti dopo) |
| Visibile | Cellule, nuclei, protozoi, batteri | Virus, organelli nel dettaglio, molecole |
| Costo | da circa 100 euro | Centinaia di migliaia di euro e oltre |
Per la scuola e l’hobby il microscopio ottico è imbattibile in praticità: vedi esseri viventi in movimento e a colori. Il microscopio elettronico mostra invece strutture semplicemente troppo piccole per la luce.
Chi ha inventato il microscopio?
Un unico inventore non esiste: il microscopio nacque intorno al 1590 nei Paesi Bassi, probabilmente nella bottega degli occhialai Hans e Zacharias Janssen a Middelburg. Questa attribuzione però non è del tutto certa.
| Anno | Chi | Cosa |
|---|---|---|
| intorno al 1590 | Hans e Zacharias Janssen | Primi microscopi con due lenti in un tubo (attribuzione incerta) |
| 1665 | Robert Hooke | Libro «Micrographia»: vede delle celle nel sughero e le chiama «cells» – cellule |
| anni ’70 del Seicento | Antoni van Leeuwenhoek | Minuscoli microscopi a lente singola fino a circa 270x; descrive per primo protozoi e batteri |
| anni ’70 dell’Ottocento | Ernst Abbe e Carl Zeiss | A Jena Abbe spiega il limite di risoluzione e calcola per la prima volta gli obiettivi in modo scientifico |
| 1931 | Ernst Ruska e Max Knoll | Primo microscopio elettronico |
Sorprendente è van Leeuwenhoek: con una sola, minuscola sfera di vetro vedeva più dei suoi contemporanei con due lenti. Le lenti dei microscopi a due lenti di allora erano semplicemente ancora troppo scadenti.
Microscopio e telescopio: stesso principio
Da sito di astronomia non possiamo trattenerci: microscopio e telescopio sono stretti parenti dal punto di vista ottico. Entrambi sono composti da un obiettivo, che crea un’immagine intermedia, e da un oculare, che la ingrandisce come una lente.
| Microscopio | Telescopio | |
|---|---|---|
| Oggetto | Minuscolo e vicino | Enorme e lontano |
| Obiettivo | Focale cortissima, pochi millimetri | Focale lunga, spesso da 700 a 1200 mm |
| Ingrandimento | Obiettivo × oculare | Focale obiettivo ÷ focale oculare |
| Limite | Lunghezza d’onda della luce (circa 0,2 µm) | Apertura dell’obiettivo e turbolenza dell’aria |
Struttura e funzionamento del telescopio seguono proprio questo schema, solo con focali molto più lunghe. Chi ha capito le parti del microscopio capisce anche il telescopio in cinque minuti.
Quale microscopio per la scuola e per casa?
Per casa basta un microscopio a luce trasmessa con le parti del nostro schema: revolver con tre obiettivi, tavolino traslatore, vite micrometrica e LED. Questi apparecchi costano a partire da circa 150 euro; per i bambini più piccoli uno stereomicroscopio è spesso la scelta migliore.
I due modelli qui sotto li presentiamo in base alla scheda tecnica e alle esperienze dei forum di microscopia, non li abbiamo testati personalmente. Più scelta e confronti li trovi nella guida al microscopio, per i giovani ricercatori nell’articolo microscopio per bambini e nello stereomicroscopio.
Tutte le parti dello schema: Microscopio Omegon Nabla II Mono (fino a 1000x)
Ha tutto quello che c'è nel nostro schema: revolver con obiettivi fino a 100x a immersione, tavolino traslatore con nonio (scala per leggere le posizioni), condensatore di Abbe, viti macrometrica e micrometrica e LED. Guardare con un occhio solo è più faticoso di una testata bino nelle sessioni lunghe.
Prezzo: 249,00 €
Con entrambi gli occhi: Microscopio Omegon Binofield 40x–800x (LED)
Ingresso economico con testata bino, revolver, tavolino traslatore, viti macrometrica e micrometrica e una ruota portafiltri con cinque colori per più contrasto. Dettagli reali li mostra fino a circa 400–650x, gli 800x sulla scatola sono ingrandimento vuoto.
Prezzo: 149 €
Disponibile · spedibile in 3-7 giorni
L’Omegon Nabla III ha un’illuminazione secondo August Köhler: un diaframma di campo aggiuntivo sulla lampada e un condensatore regolabile in altezza e centrabile fanno sì che il campo visivo sia illuminato in modo uniforme e che nessuna luce diffusa si mangi il contrasto. In più ci sono acromatici DIN da 4x a 100x a immersione e un condensatore con NA 1,25 che sfrutta appieno l’obiettivo a immersione. Il sovrapprezzo vale la pena per le superiori, gli studi di biologia e tutti quelli che vogliono vedere davvero bene batteri e cellule colorate – per le medie è eccessivo.
Per esperti: Microscopio Omegon Nabla III Bino (Köhler)
Illuminazione di Köhler, acromatici DIN da 4x a 100x a olio e condensatore NA 1,25: standard da laboratorio con cui riescono bene anche batteri e strutture cellulari fini.
Prezzo: 489,00 €
Domande frequenti sulle parti del microscopio
Quali sono le parti del microscopio?
Un microscopio ottico è composto da parti ottiche (oculare, tubo, revolver portaobiettivi, obiettivi), parti meccaniche (tavolino, tavolino traslatore, viti macrometrica e micrometrica, braccio, base) e dall’illuminazione (lampada, condensatore, diaframma). In tutto sono 13 parti, che trovi nel nostro schema con i nomi qui sopra.
A cosa serve il tubo del microscopio?
Il tubo collega oculare e obiettivo e li mantiene alla giusta distanza. Al suo interno si forma l’immagine intermedia che l’oculare ingrandisce. Inoltre scherma la luce laterale che disturba.
A cosa serve il condensatore?
Il condensatore si trova sotto il tavolino e concentra la luce della lampada sul preparato. Insieme al diaframma determina luminosità e contrasto. Senza condensatore gli ingrandimenti oltre i 400x hanno poco senso.
Qual è la differenza tra oculare e obiettivo?
L’obiettivo si trova vicino al preparato e crea la prima immagine ingrandita. L’oculare è la lente vicino all’occhio e ingrandisce ancora questa immagine come una lente d’ingrandimento. L’ingrandimento totale è il prodotto dei due.
Come si calcola l’ingrandimento del microscopio?
Moltiplichi l’ingrandimento dell’obiettivo per quello dell’oculare. Un obiettivo 10x con un oculare 10x dà 100x, un obiettivo 40x dà 400x.
Chi ha inventato il microscopio e quando?
Il primo microscopio nacque intorno al 1590 nei Paesi Bassi, probabilmente presso Hans e Zacharias Janssen. A renderlo famoso furono Robert Hooke (1665) e Antoni van Leeuwenhoek (anni ’70 del Seicento).
Si possono vedere i virus con il microscopio ottico?
No, con 15–400 nanometri i virus sono troppo piccoli. Il limite del microscopio ottico è di circa 0,2 micrometri, cioè 200 nanometri – per vederli serve un microscopio elettronico. I batteri invece si vedono a 1000x con olio e colorazione.
Come si fa il disegno di un microscopio per la scuola?
Disegna a matita visto di lato e comincia da base e braccio, poi seguono tavolino, tubo e ottica. Le linee per i nomi le tracci con il righello in orizzontale verso l’esterno, senza che si incrocino. La nostra scheda di esercizio qui sopra puoi usarla come modello.
Continua a leggere: Comprare un microscopio: la guida · Cosa osservare al microscopio · Microscopio per bambini · Telescopio: struttura e funzionamento
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