प्रकाश सूक्ष्मदर्शी बैक्टीरियोलॉजिस्ट का एक आवश्यक उपकरण है। बैक्टीरिया बिना सहायता प्राप्त देखने के लिए बहुत छोटे हैं। कुछ बैक्टीरिया इतने छोटे होते हैं, कि उन्हें बिना थोड़ी सी मदद के एक शक्तिशाली प्रकाश माइक्रोस्कोप से भी नहीं देखा जा सकता है - तेल विसर्जन लेंस के रूप में थोड़ी सी मदद। जिन लेंसों में तेल विसर्जन की आवश्यकता होती है, उन्हें सभी उच्च आवर्धन उद्देश्यों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
आँख का आवर्धन
आपकी आंख में ऐसी सतहें होती हैं जो प्रकाश को मोड़कर आपके रेटिना पर ध्यान केंद्रित करती हैं। आपके रेटिना पर प्रकाश के स्थान की स्थिति उस कोण पर निर्भर करती है जिस पर प्रकाश आपकी आंख में प्रवेश करता है। आपकी आंख दो अलग-अलग कोणों से दो अलग-अलग स्थानों पर प्रकाश को केंद्रित करती है। धब्बों का अलग होना कोण के अंतर पर निर्भर करता है। यदि दो धब्बे एक साथ इतने करीब हैं कि वे आपके रेटिना पर समान कोशिकाओं को उत्तेजित करते हैं, तो आप उन्हें अलग नहीं बता पाएंगे। इसलिए आप बैक्टीरिया नहीं देख सकते हैं: एक जीवाणु के दोनों किनारों से आने वाले प्रकाश के बीच का कोण इतना छोटा होता है कि आपकी आंख इसे अन्य प्रकाश के साथ मिला देती है।
माइक्रोस्कोप कैसे काम करता है
माइक्रोस्कोप आपकी आंख के सामने एक अतिरिक्त लेंस की तरह है। पूरा उद्देश्य किसी वस्तु से आने वाले प्रकाश के कोण को बढ़ाना है, इसलिए माइक्रोस्कोप एक बड़े आवर्धक कांच की तरह कार्य करता है, प्रकाश को झुकाता है ताकि यह प्रकट हो सके कि वस्तु फैल गई है। लेकिन काम के लिए एक बड़े लेंस का उपयोग करने से धुंधली और विकृत छवियां बनती हैं, इसलिए एक माइक्रोस्कोप कुछ छोटे लेंसों का उपयोग करता है: नमूने के करीब एक उद्देश्य और आपकी आंख के करीब एक ओकुलर, या ऐपिस। उन लेंसों में से प्रत्येक का अपना आवर्धन होता है। संपूर्ण सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन दोनों लेंसों के आवर्धन का गुणनफल है। एक 10X ओकुलर - एक जो 10 के गुणक से आवर्धित होता है - एक 20X उद्देश्य के साथ 200X का समग्र आवर्धन देता है।
झुकने वाली रोशनी
प्रकाश झुकता है जब वह एक सतह से दूसरी सतह पर संक्रमण करता है। दो चीजें आवश्यक हैं: प्रकाश को एक कोण पर इंटरफ़ेस पर प्रहार करने की आवश्यकता होती है, और दो सामग्रियों का "घनत्व" अलग होना चाहिए। यह वास्तव में वजन से घनत्व नहीं है, बल्कि एक प्रकार का ऑप्टिकल घनत्व है जिसे अपवर्तन सूचकांक कहा जाता है।
आवर्धन जितना अधिक होगा, प्रकाश का कोण उतना ही अधिक होगा कि उद्देश्य को नमूने से एकत्र करना चाहिए। आम तौर पर, बैक्टीरिया एक कांच की स्लाइड में निहित पानी की एक बूंद में होते हैं, और प्रकाश स्लाइड से बाहर निकलते ही झुक जाता है। इसका प्रभाव बैक्टीरिया से आने वाले प्रकाश के शंकु को और भी बड़े शंकु में फैलाने का होता है। उच्च आवर्धन पर प्रकाश का शंकु बड़ा होना चाहिए - इतना बड़ा कि वह लेंस को पूरी तरह से याद कर सके। यहीं से तेल विसर्जन आता है।
तेल विसर्जन लेंस
कांच की स्लाइड से प्रकाश शंकु दो कारणों से फैलता है: क्योंकि यह कोण के संबंध में है सतह और क्योंकि हवा के अपवर्तन का सूचकांक अपवर्तन के सूचकांक से कम है कांच। तेल का अपवर्तन सूचकांक कांच के समान होता है, इसलिए प्रकाश का शंकु बहुत अधिक नहीं फैलता है। इसके बजाय, प्रकाश एक ही कोण पर तब तक रहता है जब तक कि वह वस्तुनिष्ठ लेंस तक नहीं पहुंच जाता।
उद्देश्य लेंस को विशेष रूप से तेल के माध्यम से एक नमूने पर ध्यान केंद्रित करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए, लेकिन कई लेंस इस तरह से डिज़ाइन किए गए हैं। आम तौर पर, 60X या उससे अधिक के ऑब्जेक्टिव लेंस तेल का उपयोग कर सकते हैं - और जब तक आप 100X तक नहीं पहुंचेंगे, तब तक वे निश्चित रूप से होंगे। क्योंकि ऑक्यूलर आमतौर पर 10X होते हैं, बैक्टीरिया को 1000X के आवर्धन पर देखने के लिए तेल आवश्यक है।