Bakterijas reikia stebėti naudojant optinį mikroskopą
Kaip tikslus objektų didinimo ir stebėjimo instrumentas, optiniai mikroskopai gali stebėti įvairių tipų mėginius. Naudotojai tokiose pramonės šakose kaip mikrobų tyrimai, augalų tyrimai ir gyvūnų tyrimai turi matyti bakterijų dydžio lygį. Todėl, stebint tokius mėginius, kokį mikroskopą reikia naudoti? Šiame straipsnyje pateikiama išsami analizė.
Atsakymą į šį klausimą galima aptarti iš tokių aspektų kaip bakterijų kūno dydis, žmogaus akies skiriamoji geba ir mikroskopas.
1. Bakterijų kūnų dydis paprastai yra mikrometro skalėje, pavyzdžiui, Escherichia coli: ilgis yra apie 1 um, o plotis yra apie 0, 5 um.
2. Rezoliucija reiškia mažą atstumą tarp dviejų objekto taškų, kuriuos galima aiškiai atskirti.
Mikroskopo skiriamoji geba reiškia mažą atstumą tarp dviejų objekto taškų, kuriuos galima aiškiai atskirti padidinus ir nufotografavus mikroskopu.
Prietaiso skiriamoji geba reiškia jo gebėjimą pateikti informaciją apie matuojamo objekto mikrostruktūrą. Kuo didesnė skiriamoji geba, tuo išsamesnė informacija pateikiama. Stiprinimas, viršijantis stiprinimo ribą, vadinamas netinkamu stiprinimu, kuris negali pateikti išsamesnės informacijos apie struktūrą.
3. Žmogaus akies skiriamoji geba yra 0,1 mm, o tai reiškia, kad esant pakankamai šviesai ir 1 pėdos atstumu, mažiausias atstumas, kurį žmogaus akis gali atskirti tarp dviejų taškų, yra 0,1 mm .
4. Apibendrinant, norint pamatyti bakterijų buvimą, padidinimas turi būti bent 0,1 mm ÷ 0,5 um=1000 ÷ 5=200 karto. Tačiau tokiu padidinimu matomos bakterijos (Escherichia coli) yra tik mažas taškelis, o norint pamatyti išsamesnę struktūrinę informaciją, reikia padidinti mikroskopo padidinimą.
5. Įprasto optinio mikroskopo skiriamoji geba yra ribojama matomos šviesos bangos ilgio (390-770nm) ir paprastai neviršija 1000 kartų, o tai yra įprasto optinio mikroskopo stiprinimo riba. Didinimas, viršijantis 1000 kartų, negali pateikti išsamesnės struktūrinės informacijos, kuri patenka į neveiksmingo stiprinimo sritį.
6. Elektroninio mikroskopo padidinimas gali siekti 800 000 kartų, o jo pagrindinis principas yra toks pat kaip ir paprasto optinio mikroskopo, kuris per aukštą slėgį generuoja trumpos bangos elektronų bangas.
Priartinus 400 kartų (10x, 40x) vos matosi bakterijos, bet jos yra tik adatos galiuko dydžio, kaip maži taškeliai. Paprastai mes vis dar priartiname iki 1000 kartų (10x, 100x), kad galėtume stebėti, ir šiuo metu bakterijų išvaizda vis dar gali būti aiškiai matoma, net ir specialiai nudažius žvynelius. Norint padidinti 1000 kartų, reikia naudoti alyvinį lęšį. Vadinamasis alyvos lęšis reiškia lašelio kedro aliejaus įlašinimą tarp objektyvo lęšio ir dengiamojo stiklo. Kedrų aliejaus šviesos lūžio rodiklis yra didesnis nei oro, todėl galima naudoti didesnį padidinimą.
10x ir 40x rodo, kad objektyvas padidintas 10x ir 40x. Norėdami gauti bendrą šio mikroskopo padidinimą, okuliaro padidinimas padauginamas iš objektyvo lęšio padidinimo. Vidurinės mokyklos mikroskopo okuliarą ir objektyvą galima pakeisti, o okuliaras dažniausiai yra 5x arba 10x. Mažo mikroskopo okuliaras paprastai yra tik 10 kartų, o jame buvo ištirtas E. coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis ir Bacillus megaterium (naudojamas sporoms stebėti).
