New advances in high-resolution optical microscopy

La microscopio ía tiene como nalidad observar muestras que no pueden distinguirse a simple vista por el ojo humano dado que el tamaño de ellas es menor que su l mite de resoluci on. Un microscopio produce una imagen ampliada de la muestra a analizar. Debido a que la microscopía es un instrumento b asico para la ciencia de la vida y de los materiales, en esta Tesis se desarrolla un estudio exhaustivo de la microscopía óptica. Los microscopios opticos se pueden con gurar de diferentes formas para producir im agenes con diferentes caracter sticas. El microscopio de campo amplio, el m as simple de todos, presenta algunas limitaciones que debe ser superadas para obtener im agenes de mayor calidad. Entre estas limitaciones encontramos: el barrido axial mec anico para proporcionar toda la informaci on de la estructura de la muestra, la presencia de aberraci ón esf érica debido a los desajustes del í ndice de refracci ón entre el medio de inmersi on del objetivo, el cubreobjetos y la muestra, la limitaci ón de la resoluci ón espacial impuesta por la difracci ón y la incapacidad de obtener im ágenes cuantitativas de fase. Tales limitaciones se analizan en esta Tesis y se proponen algunas soluciones con el fi n de proporcionar mejores im ágenes micros ópicas. En particular, nosotros hemos obtenido: (1) un r ápido barrido axial de muestras gruesas, en tiempo real y sin ning ún movimiento mecánico, (2) un microscopio invariante a la aberraci ón esf érica, (3) im agenes con alta resoluci on lateral y seccionado optico y (4) im agenes cuantitativas de fase precisas y sin deteriorar el l mite de resoluci on. Todos estos resultados se han demostrado tanto te oricamente como experimentalmente.