Який тип мікроскопа слід використовувати для спостереження за бактеріями?
Як точний інструмент для збільшення та спостереження за об’єктами, оптичні мікроскопи можуть спостерігати за різними типами зразків. Користувачі в таких галузях, як дослідження мікроорганізмів, дослідження рослин, дослідження тварин тощо, повинні бачити рівень розміру бактерій. Отже, який мікроскоп слід використовувати під час спостереження таких зразків? Ця стаття містить детальний аналіз.
Відповідь на це питання можна обговорити з точки зору розміру бактеріальної клітини, людського ока та роздільної здатності мікроскопа.
1. Розмір бактеріальних клітин, як правило, знаходиться в діапазоні мікрометрів, беручи за приклад Escherichia coli: довжина приблизно 1 мкм, а ширина приблизно 0.5 мкм.
2. Роздільна здатність означає найменшу відстань між двома об’єктами, які можна чітко розрізнити.
Роздільна здатність мікроскопа означає мінімальну відстань між двома об’єктами, які можна чітко розрізнити після того, як мікроскоп збільшить зображення.
Роздільна здатність приладу означає його здатність надавати інформацію про мікроструктуру вимірюваного об’єкта. Що вища роздільна здатність, то докладніша інформація. Перевищення межі посилення називається неефективним посиленням, яке не може надати більше інформації про тонкі структури.
3. Роздільна здатність людського ока становить 0,1 мм, що означає, що за достатнього освітлення та відстані в 1 фут найменша відстань, яку людське око може розрізнити між двома точками, становить 0,1 мм .
4. Підсумовуючи, щоб побачити наявність бактерій, збільшення має бути принаймні 0.1mm ÷ 0.5um=1000 ÷ 5=200 разів. Однак при цьому збільшенні бактерії (кишкова паличка), які видно, являють собою лише маленькі крапки, і щоб побачити більш детальну структурну інформацію, необхідно збільшити збільшення мікроскопа.
5. Роздільна здатність звичайних оптичних мікроскопів обмежена довжиною хвилі видимого світла (390-770 нм) і зазвичай не перевищує 1000 разів, що є максимальним збільшенням звичайних оптичних мікроскопів. Збільшення понад 1000 разів не може надати точнішу структурну інформацію та входить до сфери неефективного посилення.
6. Збільшення електронного мікроскопа може досягати 800 000 разів, і його основний принцип такий самий, як у звичайного оптичного мікроскопа, який генерує електронні хвилі короткої довжини через високу напругу.
Збільшивши в 400 разів (10x, 40x), ви ледь можете побачити бактерії, але вони розміром лише з кінчик голки, як маленькі точки. Зазвичай ми збільшуємо масштаб у 1000 разів (10x, 100x), щоб спостерігати, і в цей час зовнішній вигляд бактерій все ще можна побачити досить чітко. Після спеціального фарбування також добре видно джгутики. Щоб збільшити в 1000 разів, потрібно скористатися лупою. Так зване масляне дзеркало полягає в капанні краплі смоли між об’єктивом і покривним склом. Показник заломлення смоли вищий, ніж у повітря, тому можна використовувати більше збільшення.
10x і 40x вказують на те, що ця лінза збільшується в 10x і 40x. Збільшення окуляра, помножене на збільшення лінзи об’єктива, дає загальне збільшення мікроскопа. Окуляр і об’єктив мікроскопа, який використовується в середній школі, можна замінити, і окуляр зазвичай має 5- або 10-кратне збільшення. Окуляр невеликого мікроскопа зазвичай має лише 10-кратне збільшення, яке можна використовувати для спостереження за Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis і Bacillus subtilis (використовується для спостереження за спорами).
