Lysmikroskopet er et vigtigt redskab for bakteriologen. Bakterier er simpelthen for små til at se uden hjælp. Nogle bakterier er faktisk så små, at de ikke engang kan ses med et kraftigt lysmikroskop uden lidt hjælp - lidt hjælp i form af en olieinddypningslinse. De linser, der kræver nedsænkning af olie, klassificeres alle som mål med høj forstørrelse.
Forstørrelse af øjet
Dit øje indeholder overflader, der bøjer lys for at bringe det til at fokusere på din nethinde. Placeringen af et lyspunkt på din nethinde afhænger af den vinkel, hvormed lyset kommer ind i dit øje. Dit øje fokuserer lys fra to forskellige vinkler på to forskellige pletter. Adskillelsen af pletterne afhænger af forskellen i vinklen. Hvis to pletter er tæt nok sammen, at de stimulerer de samme celler på din nethinde, kan du ikke skelne dem fra hinanden. Derfor kan du ikke se bakterier: vinklen mellem lys, der kommer fra de to sider af en bakterie, er så lille, at dit øje blander det ind med andet lys.
Sådan fungerer et mikroskop
Et mikroskop er som en ekstra linse foran øjet. Hele formålet er at forstørre lysvinklen fra en genstand, så mikroskopet fungerer som et stort forstørrelsesglas og bøjer lys for at få det til at se ud som om objektet er spredt. Men at bruge en stor linse til jobbet ville skabe svage og forvrængede billeder, så et mikroskop bruger et par små linser: et objektiv tæt på prøven og et okular eller okular tæt på dit øje. Hver af disse linser har sin egen forstørrelse. Forstørrelsen af hele mikroskopet er resultatet af forstørrelsen af begge linser. En 10X okular - en, der forstørres med en faktor 10 - med et 20X-mål giver en samlet forstørrelse på 200X.
Bøjende lys
Lys bøjer, når det overgår fra en overflade til en anden. To ting er nødvendige: lyset skal ramme grænsefladen i en vinkel, og "densiteten" af de to materialer skal være forskellig. Dette er faktisk ikke vægtfylde, men en slags optisk densitet kaldet brydningsindeks.
Jo højere forstørrelse, jo større lysvinkel skal objektet samle fra prøven. Normalt befinder bakterier sig i en dråbe vand indeholdt i et glasrutschebane, og lyset bøjes, når det forlader diaset. Dette har den virkning, at en kegle af lys, der kommer fra bakterierne, spredes til en endnu større kegle. Ved store forstørrelser skal lyskeglen blive stor - så stor, at den helt kan savne linsen. Det er her, nedsænkning af olie kommer ind.
Olie nedsænkning linser
Lyskeglen fra et glasskinne spreder sig af to grunde: fordi den er i en vinkel i forhold til overfladen og fordi brydningsindekset for luften er lavere end brydningsindekset for luften glas. Olie har det samme brydningsindeks som glasset, så lyskeglen spredes ikke for meget. I stedet forbliver lys i samme vinkel, indtil det når objektivobjektivet.
Objektivlinsen skal være specielt designet til at fokusere på en prøve gennem olien, men mange linser er designet på denne måde. Generelt bruger objektive linser på 60X eller derover måske olie - og de vil helt sikkert, når du når 100X. Fordi okularer typisk er 10X, er olie nødvendigt for at se bakterier i en forstørrelse på 1000X.