Obserwację bakterii należy przeprowadzić przy użyciu mikroskopu optycznego
Jako precyzyjne narzędzie do powiększania i obserwacji obiektów, mikroskopy optyczne mogą obserwować różne rodzaje próbek. Użytkownicy w branżach takich jak badania mikrobiologiczne, badania roślin i badania na zwierzętach muszą sprawdzić poziom wielkości bakterii. Jakiego zatem mikroskopu używać do obserwacji takich próbek? W tym artykule przedstawiono szczegółową analizę.
Odpowiedź na to pytanie można rozpatrywać, biorąc pod uwagę takie aspekty, jak wielkość ciała bakterii, rozdzielczość ludzkiego oka i mikroskop.
1. Rozmiar ciał bakteryjnych jest zazwyczaj wyrażany w skali mikrometrycznej, na przykładzie Escherichia coli: długość wynosi około 1 um, a szerokość około 0,5 um.
2. Rozdzielczość odnosi się do małej odległości pomiędzy dwoma punktami obiektu, którą można wyraźnie rozróżnić.
Rozdzielczość mikroskopu odnosi się do małej odległości między dwoma punktami obiektu, którą można wyraźnie rozróżnić po powiększeniu i obrazowaniu przez mikroskop.
Rozdzielczość instrumentu odnosi się do jego zdolności do dostarczania informacji o mikrostrukturze mierzonego obiektu. Im wyższa rozdzielczość, tym bardziej szczegółowe są dostarczane informacje. Wzmocnienie przekraczające granicę wzmocnienia nazywa się nieprawidłowym wzmocnieniem, które nie może dostarczyć bardziej szczegółowych informacji o strukturze.
3. Rozdzielczość ludzkiego oka wynosi 0,1 mm, co oznacza, że przy wystarczającym oświetleniu i odległości 1 stopy minimalna odległość, jaką ludzkie oko może rozróżnić dwa punkty, wynosi 0,1 mm .
4. Podsumowując, aby stwierdzić obecność bakterii, powiększenie musi wynosić co najmniej 0.1mm ÷ 0.5um=1000 ÷ 5=200 razy. Jednakże przy tym powiększeniu widoczne bakterie (Escherichia coli) to tylko mała kropka i aby zobaczyć bardziej szczegółowe informacje strukturalne, konieczne jest zwiększenie powiększenia mikroskopu.
5. Rozdzielczość zwykłego mikroskopu optycznego jest ograniczona długością fali światła widzialnego (390-770nm) i generalnie nie przekracza 1000 razy, co stanowi granicę wzmocnienia zwykłego mikroskopu optycznego. Powiększenie przekraczające 1000 razy nie jest w stanie dostarczyć bardziej szczegółowych informacji strukturalnych, co mieści się w zakresie nieefektywnego wzmocnienia.
6. Powiększenie mikroskopu elektronowego może osiągnąć 800 000 razy, a jego podstawowa zasada jest taka sama jak w przypadku zwykłego mikroskopu optycznego, który generuje fale elektronowe o krótkiej długości fali pod wysokim ciśnieniem.
Przy 400-krotnym przybliżeniu (10x, 40x) ledwo widać bakterie, ale mają one wielkość czubka igły i przypominają małe kropki. Ogólnie rzecz biorąc, w celu obserwacji nadal powiększamy obraz 1000 razy (10x, 100x) i w tym momencie wygląd bakterii jest nadal wyraźnie widoczny, nawet po specjalnym zabarwieniu wici. Powiększenie 1000 razy wymaga użycia soczewki olejowej. Tak zwana soczewka olejowa polega na upuszczeniu kropli olejku cedrowego pomiędzy soczewkę obiektywu a szkiełko osłonowe. Współczynnik załamania światła olejku cedrowego jest wyższy niż powietrza, dzięki czemu można zastosować większe powiększenie.
Wartości 10x i 40x wskazują, że obiektyw jest powiększony o 10x i 40x. Powiększenie okularu mnoży się przez powiększenie obiektywu, aby otrzymać całkowite powiększenie tego mikroskopu. Okular i soczewkę obiektywu mikroskopu szkolnego można wymienić, a okular ma zwykle powiększenie 5x lub 10x. Okular małego mikroskopu ma zwykle tylko 10x powiększenie i został zbadany pod kątem E. coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis i Bacillus megaterium (używanych do obserwacji zarodników).
