Světelný mikroskop je základním nástrojem bakteriologa. Bakterie jsou prostě příliš malé na to, aby je bylo možné vidět bez pomoci. Některé bakterie jsou ve skutečnosti tak malé, že je nelze vidět ani pomocí výkonného světelného mikroskopu bez malé pomoci - malé pomoci ve formě čočky pro ponoření do oleje. Objektivy, které vyžadují ponoření do oleje, jsou klasifikovány jako objektivy s velkým zvětšením.
Zvětšení oka
Vaše oko obsahuje povrchy, které ohýbají světlo, aby se soustředilo na vaši sítnici. Poloha světelného bodu na vaší sítnici závisí na úhlu, pod kterým světlo vstupuje do vašeho oka. Vaše oko zaostřuje světlo ze dvou různých úhlů na dvě různá místa. Oddělení skvrn závisí na rozdílu v úhlu. Pokud jsou dvě místa dostatečně blízko u sebe, že stimulují stejné buňky na vaší sítnici, nebudete je moci rozeznat. Proto nevidíte bakterie: úhel mezi světlem vycházejícím ze dvou stran bakterie je tak malý, že ho vaše oko mísí s jiným světlem.
Jak mikroskop funguje
Mikroskop je jako zvláštní čočka před vaším okem. Celým účelem je zvětšit úhel světla vycházejícího z objektu, takže mikroskop funguje jako jedna velká lupa a ohýbá světlo tak, aby vypadalo, jako by se objekt rozprostřel. Ale použití jedné velké čočky pro práci by vytvořilo matné a zkreslené obrázky, takže mikroskop používá několik malých čoček: objektiv blízko vzorku a okulár nebo okulár blízko vašeho oka. Každá z těchto čoček má své vlastní zvětšení. Zvětšení celého mikroskopu je výsledkem zvětšení obou čoček. 10násobný okulár - ten, který zvětšuje 10krát - s objektivem 20X poskytuje celkové zvětšení 200x.
Ohýbání světla
Světlo se ohýbá, když přechází z jedné plochy na druhou. Jsou nutné dvě věci: světlo musí dopadat na rozhraní pod úhlem a „hustota“ obou materiálů musí být odlišná. Ve skutečnosti nejde o hmotnostní hustotu, ale o druh optické hustoty nazývaný index lomu.
Čím větší je zvětšení, tím větší je úhel světla, který musí objekt zachytit od vzorku. Normálně jsou bakterie v kapce vody obsažené ve skleněném sklíčku a při jeho opuštění se světlo ohýbá. To má za následek vytvoření kužele světla přicházejícího z bakterií šířených do ještě většího kuželu. Při vysokém zvětšení musí být světelný kužel velký - tak velký, že mu může úplně chybět čočka. To je místo, kde dochází k ponoření do oleje.
Čočky pro ponoření do oleje
Světelný kužel ze skleněného sklíčka se rozprostírá ze dvou důvodů: protože je v úhlu vzhledem k povrchu a protože index lomu vzduchu je nižší než index lomu vzduchu sklenka. Ropa má stejný index lomu jako sklo, takže se světelný kužel příliš nerozšíří. Místo toho světlo zůstává ve stejném úhlu, dokud nedosáhne objektivu objektivu.
Objektiv objektivu musí být speciálně navržen tak, aby zaostřil na vzorek v oleji, ale mnoho čoček je navrženo tímto způsobem. Obecně platí, že objektivy s objektivem 60X nebo vyšším mohou používat olej - a určitě dosáhnou 100X. Vzhledem k tomu, že okuláry jsou obvykle 10násobné, je pro pozorování bakterií při zvětšení 1000x nezbytný olej.