يعتبر المجهر الضوئي أداة أساسية لطبيب البكتيريا. البكتيريا ببساطة صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بدون مساعدة. بعض البكتيريا صغيرة جدًا ، في الواقع ، لا يمكن رؤيتها حتى باستخدام مجهر ضوئي قوي دون القليل من المساعدة - القليل من المساعدة في شكل عدسة مغمورة بالزيت. يتم تصنيف العدسات التي تتطلب الغمر بالزيت كأهداف تكبير عالية.
تكبير العين
تحتوي عينك على أسطح تنحني الضوء لتركيزها على شبكية العين. يعتمد موضع بقعة الضوء على شبكية عينك على الزاوية التي يدخل فيها الضوء إلى عينك. تركز عينك الضوء من زاويتين مختلفتين في نقطتين مختلفتين. يعتمد فصل البقع على الاختلاف في الزاوية. إذا كانت هناك نقطتان قريبتان من بعضهما البعض بما يكفي لتحفيز الخلايا نفسها في شبكية العين ، فلن تتمكن من التمييز بينهما. لهذا السبب لا يمكنك رؤية البكتيريا: الزاوية بين الضوء القادم من جانبي البكتيريا صغيرة جدًا لدرجة أن عينك تمزجها مع الضوء الآخر.
كيف يعمل المجهر
المجهر مثل العدسة الإضافية أمام عينك. الغرض كله هو تكبير زاوية الضوء القادم من جسم ما ، بحيث يعمل المجهر كعدسة مكبرة كبيرة ، مما يؤدي إلى ثني الضوء لجعله يبدو كما لو كان الجسم منتشرًا. لكن استخدام عدسة واحدة كبيرة للعمل من شأنه أن يخلق صورًا باهتة ومشوهة ، لذلك يستخدم المجهر عدستين صغيرتين: هدف قريب من العينة وعين ، أو عينية ، قريبة من عينك. كل من هذه العدسات لها تكبير خاص بها. إن تكبير المجهر بأكمله هو نتاج تكبير كلتا العدستين. A 10x بصري - واحد يكبر بمعامل 10 - مع هدف 20X يعطي تكبيرًا كليًا لـ 200X.
ضوء الانحناء
ينحني الضوء عندما ينتقل من سطح إلى آخر. هناك شيئان ضروريان: يجب أن يضرب الضوء الواجهة بزاوية ، ويجب أن تكون "كثافة" المادتين مختلفة. هذه ليست كثافة بالوزن ، ولكنها نوع من الكثافة الضوئية تسمى مؤشر الانكسار.
كلما زاد التكبير ، زادت زاوية الضوء التي يجب أن يجمعها الهدف من العينة. عادة ، توجد البكتيريا في قطرة ماء محتواة في شريحة زجاجية ، وينحني الضوء أثناء مغادرته الشريحة. هذا له تأثير صنع مخروط من الضوء القادم من البكتيريا تنتشر إلى مخروط أكبر. في حالات التكبير العالية ، يجب أن يصبح مخروط الضوء كبيرًا - كبير جدًا بحيث يمكن أن يغيب عن العدسة تمامًا. وهنا يأتي دور الغمر بالزيت.
عدسات الغمر بالزيت
ينتشر مخروط الضوء من شريحة زجاجية لسببين: لأنه بزاوية بالنسبة لـ السطح ولأن مؤشر انكسار الهواء أقل من معامل انكسار الهواء زجاج. النفط له نفس معامل الانكسار مثل الزجاج ، لذلك لا ينتشر مخروط الضوء كثيرًا. بدلاً من ذلك ، يبقى الضوء في نفس الزاوية حتى يصل إلى العدسة الشيئية.
يجب أن تكون العدسة الموضوعية مصممة خصيصًا للتركيز على عينة من خلال الزيت ، ولكن العديد من العدسات مصممة بهذه الطريقة. بشكل عام ، قد تستخدم العدسات الموضوعية 60X أو أكثر الزيت - وستكون بالتأكيد بحلول الوقت الذي تصل فيه إلى 100X. نظرًا لأن العدسات العينية عادةً ما تكون 10x ، فإن الزيت ضروري لمشاهدة البكتيريا بتكبير 1000X.