За да наблюдавам бактерии, какъв тип микроскоп трябва да използвам?
Като прецизен инструмент за увеличаване и наблюдение на обекти, оптичните микроскопи могат да наблюдават различни видове проби. Потребителите в индустрии като изследване на микроби, растения, животни и др. трябва да видят нивото на размера на бактериите. Следователно, какъв вид микроскоп трябва да се използва при наблюдение на такива проби? Тази статия предоставя подробен анализ.
Отговорът на този въпрос може да бъде обсъден от аспектите на размера на бактериалната клетка, човешкото око и разделителната способност на микроскопа.
1. Размерът на бактериалните клетки обикновено е в микрометровия диапазон, като вземем за пример Escherichia coli: дължината е около 1 um, а ширината е около 0.5 um.
2. Разделителната способност се отнася до най-малкото разстояние между два обекта, които могат да бъдат ясно разграничени.
Разделителната способност на микроскопа се отнася до минималното разстояние между два обекта, които могат да бъдат ясно разграничени, след като микроскопът увеличи изображението.
Разделителната способност на инструмента се отнася до способността му да предоставя информация за микроструктурата на измервания обект. Колкото по-висока е разделителната способност, толкова по-подробна е предоставената информация. Превишаването на лимита на усилване се нарича неефективно усилване, което не може да предостави повече информация за фините структури.
3. Разделителната способност на човешкото око е 0.1 mm, което означава, че при достатъчно осветление и разстояние от 1 фут най-малкото разстояние, което човешкото око може да различи между две точки, е 0.1 mm .
4. В обобщение, за да видите наличието на бактерии, увеличението трябва да бъде поне 0.1 mm ÷ 0.5um=1000 ÷ 5=200 пъти. При това увеличение обаче видимите бактерии (Escherichia coli) са само малки точки и за да се види по-подробна структурна информация, е необходимо да се увеличи увеличението на микроскопа.
5. Разделителната способност на обикновените оптични микроскопи е ограничена от дължината на вълната на видимата светлина (390-770nm) и обикновено не надвишава 1000 пъти, което е максималното увеличение на обикновените оптични микроскопи. Увеличението над 1000 пъти не може да осигури по-фина структурна информация и попада в обхвата на неефективното усилване.
6. Увеличението на електронен микроскоп може да достигне 800 000 пъти, а основният му принцип е същият като този на обикновения оптичен микроскоп, който генерира електронни вълни с къса дължина на вълната чрез високо напрежение.
Като увеличите 400 пъти (10x, 40x), едва можете да видите бактериите, но те са само с размер на върха на игла, като малки точки. Обикновено увеличаваме до 1000 пъти (10x, 100x), за да наблюдаваме, и по това време появата на бактериите все още може да се види доста ясно. След специално оцветяване флагелата също може да се види ясно. За да увеличите 1000 пъти, трябва да използвате лупа. Така нареченото маслено огледало е капка катран между обектива и покривното стъкло. Индексът на пречупване на катрана е по-висок от този на въздуха, така че може да се използва по-голямо увеличение.
10x и 40x показват, че този обектив е увеличен 10x и 40x. Увеличението на окуляра, умножено по увеличението на лещата на обектива, дава общото увеличение на микроскопа. Окулярът и обективът на микроскопа, използван в средното училище, могат да бъдат заменени и окулярът обикновено е 5x или 10x. Окулярът на малък микроскоп обикновено е само 10x, който може да се използва за наблюдение на Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis и Bacillus subtilis (използвани за наблюдение на спори).
