Microscopía 2016 - Facultad de Ingeniería

Microscopía óptica 2016
Microscopía óptica
Introducción
El microscopio óptico continúa siendo la herramienta de mayor importancia para el
estudio de microestructuras, a pesar de la evolución de los sofisticados métodos
electrónicos metalográficos. El microscopio electrónico de barrido (SEM) y el
microscopio electrónico de transmisión (TEM) son herramientas invaluables también,
sin embargo deberían ser usados como un complemento de la microscopía óptica en
lugar de ser un sustituto.
Desarrollo
Principios fundamentales
La imagen de las características microestructurales de un material se puede observar
mediante un microscopio que la magnifica a través de la transmisión o reflexión o
ambas, de la luz y de electrones. La elección del método de observación
microestructural depende de varios factores, como el tipo de muestra y los requisitos
de la imagen. Por ejemplo, la microscopía de reflexión de luz es muy común para el
análisis de microestructuras en muestras metálicas, mientras que la microscopía de
transmisión óptica puede ser utilizada con mayor efectividad en la obtención de
imágenes microestructurales de polímeros (donde las muestras permiten la trasmisión
de mayor cantidad de luz). En cuanto a los requisitos de la imagen estos pueden ser la
resolución, magnificación, profundidad de campo y aberración de las lentes.
Los métodos de formación de una imagen exceden los contenidos de este laboratorio,
sin embargo, es posible encontrar una amplia variedad de bibliografía sobre este
temai,ii,iii,iv.
Tanto la microscopía óptica como la electrónica utilizan lentes de algún tipo. El
microscopio óptico más rudimentario consiste en una lente convexa o un vidrio con
aumento.
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Microscopio óptico
La mayoría de las microestructuras se pueden observar por el microscopio óptico y ser
identificadas de acuerdo a sus características. La identificación de constituyentes
desconocidos o cuestionables puede ser complementada mediante el análisis de
microdureza de la fase, por su color natural, por su respuesta a la luz polarizada y por
la respuesta al ataque de reactivos específicos.
La microscopía óptica se puede utilizar para examinar muestras metalográficas pulidas
o atacadas. Ciertos constituyentes son más fáciles de observar con la muestra pulida
debido a que el ataque en detalle no los resalta. Las inclusiones, nitruros, ciertos
carburos y fases intermetálicas se pueden observar sin ataque previo. Las muestras
que responden frente a la luz polarizada, como los materiales con estructura cristalina
no cúbica, también se suelen observar sin atacar.
En la mayoría de los casos se debe realizar un ataque previo para revelar la
microestructura. Existen varios tipos de reactivos: el reactivo de propósito general
revela el grano de la microestructura y las fases presentes, y el reactivo selectivo ataca
o colora fases específicas de interés.
Los microscopios ópticos varían considerablemente en costos y capacidades. Como se
dijo anteriormente dependiendo del tipo de muestra (metálica, polimérica, cerámica)
se utilizará el microscopio adecuado (reflexión y transmisión de luz). Los microscopios
se pueden clasificar en “directos” o “invertidos”, estos términos se refieren a la
orientación del camino de la luz hacia la superficie del plano de pulido de la muestra
durante la observación. Cada configuración cuenta con ciertas ventajas y desventajas,
por lo tanto la elección se basa en las preferencias personales.
Figura 1. Caminos de la luz (a) microscopio de platina directa, (b) microscopio de platina
inversa.
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Bibliografía
i
ASM Metals Handbook Volume 9. Metallography and Microestructures, 2004.
ii
ta
Tipler, P. Física para la ciencia y tecnología. Volumen 2B. 5 Ed. 2004.
iii
www.wikipedia.org
iv
Apuntes cátedra Fisica 3B, Facultad de Ingeniería, UNLP.
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