Dissertação de Mestrado #430: Ulisses Andrade

Microscopia de desfocalização e seus limites de validade: Um estudo experimental

Autor: Ulisses Moreira Silveira Andrade

Banca Avaliadora

Ubirajara Agero Batista (orientador), Física

UFMG

Oscar Nassif de Mesquita (coorientador)

UNIFEI

Ana Maria de Paula, Física

UFMG

Luiz Gustavo de Oliveira Lopes Cançado, Física

UFMG

Orientadores

Ubirajara Agero Batista (orientador)

Departamento de Física - UFMG

Resumo do Trabalho

Objetos de fase tornam-se visíveis quando desfocalizados num microscópio óptico operando em campo claro. Esse fenômeno tem grande aplicação no estudo de células e outras amostras biológicas, que se comportam como objetos de fase em um microscópio. A técnica de microscopia que quantifica estes resultados, Microscopia de Desfocalização, foi desenvolvida no Laboratório de Física de Sistemas Biológicos da UFMG. A desfocalização do objeto introduz uma diferença de fase entre a luz difratada e a não difratada que, ao se interferirem no plano imagem, produzem um contraste não nulo. Neste trabalho, aprofundamos o estudo da Microscopia de Desfocalização para grandes desfocalizações e verificamos o limite de validade da aproximação paraxial, considerada no desenvolvimento do modelo teórico. Como objetos de fase utilizamos redes de difração que possuem perfil senoidal, com período e amplitudes conhecidos. Como previsto pela teoria, para um objeto com vetor de onda conhecido, sua imagem oscila, com frequência bem definida, quando mudamos a posição do foco. Esse efeito é observado para desfocalizações da ordem de 300 micrômetros. Experimentalmente também determinamos a amplitude das redes de difração e obtemos bons resultados quando comparados com medidas de Microscopia de Força Atômica das mesmas. Este trabalho mostra os limites de validade e o potencial da Microscopia de Desfocalização.