Светлинният микроскоп е основен инструмент на бактериолога. Бактериите са просто твърде малки, за да се виждат без помощ. Всъщност някои бактерии са толкова малки, че дори не могат да се видят с мощен светлинен микроскоп без малко помощ - малка помощ под формата на леща с потапяне в масло. Лещите, които изискват маслено потапяне, са класифицирани като обективи с голямо увеличение.
Увеличение на окото
Окото ви съдържа повърхности, които огъват светлината, за да я фокусират върху ретината ви. Позицията на светлинно петно върху ретината ви зависи от ъгъла, под който светлината навлиза в окото ви. Окото ви фокусира светлината от два различни ъгъла на две различни места. Разделянето на петна зависи от разликата в ъгъла. Ако две петна са достатъчно близо заедно, че стимулират едни и същи клетки на ретината ви, няма да можете да ги различавате. Ето защо не можете да видите бактерии: ъгълът между светлината, идваща от двете страни на бактерията, е толкова малък, че окото ви я смесва с друга светлина.
Как работи микроскопът
Микроскопът е като допълнителна леща пред окото ви. Цялата цел е да се увеличи ъгълът на светлината, идваща от обект, така че микроскопът действа като една голяма лупа, огъвайки светлината, за да изглежда така, сякаш обектът е разпръснат. Но използването на една голяма леща за работа би създало неясни и изкривени изображения, така че микроскопът използва няколко малки лещи: обектив близо до пробата и окуляр или окуляр, близо до вашето око. Всяка от тези лещи има собствено увеличение. Увеличаването на целия микроскоп е продукт на увеличението на двете лещи. 10X очен - такъв, който се увеличава с коефициент 10 - с 20X обектив дава общо увеличение от 200X.
Светлина на огъване
Светлината се огъва, когато преминава от една повърхност към друга. Необходими са две неща: светлината трябва да удря интерфейса под ъгъл, а "плътността" на двата материала трябва да е различна. Това всъщност не е плътност по тегло, а един вид оптична плътност, наречена индекс на пречупване.
Колкото по-голямо е увеличението, толкова по-голям ъгъл на светлината обектът трябва да събере от пробата. Обикновено бактериите се намират в капка вода, съдържаща се в стъклен предмет, и светлината се огъва, когато тя напуска пързалката. Това води до превръщането на конус от светлина, идващ от бактериите, в още по-голям конус. При голямо увеличение конусът от светлина трябва да стане голям - толкова голям, че да може да пропусне обектива изобщо. Тук идва потапянето в масло.
Лещи за потапяне в масло
Светлинният конус от стъклен предмет се разпространява по две причини: защото е под ъгъл спрямо повърхността и защото индексът на пречупване на въздуха е по-нисък от индекса на пречупване на стъклена чаша. Маслото има същия индекс на пречупване като стъклото, така че конусът на светлината не се разпространява твърде много. Вместо това светлината остава под същия ъгъл, докато достигне обектива.
Обективът на обектива трябва да бъде специално проектиран за фокусиране върху проба през маслото, но много лещи са проектирани по този начин. Като цяло обективните лещи с 60X или повече могат да използват масло - и те със сигурност ще го направят, докато достигнете 100X. Тъй като окулярите обикновено са 10X, маслото е необходимо за гледане на бактерии при увеличение от 1000X.
