Svjetlosni mikroskop je osnovni alat bakteriologa. Bakterije su jednostavno premale da bi se mogle vidjeti bez pomoći. Neke su bakterije zapravo toliko male da ih se čak i ne može vidjeti moćnim svjetlosnim mikroskopom bez male pomoći - male pomoći u obliku uljne uronjene leće. Objektivi kojima je potrebna uronjenost uljem klasificirani su kao objektivi velikog povećanja.
Uvećanje oka
Vaše oko sadrži površine koje savijaju svjetlost kako bi ga usmjerilo na mrežnicu. Položaj svjetlosne mrlje na mrežnici ovisi o kutu pod kojim svjetlost ulazi u vaše oko. Vaše oko fokusira svjetlost iz dva različita kuta na dva različita mjesta. Razdvajanje mrlja ovisi o razlici u kutu. Ako su dvije točke dovoljno blizu da stimuliraju iste stanice na mrežnici, nećete ih moći razlikovati. Zbog toga ne možete vidjeti bakterije: kut između svjetlosti koja dolazi s dvije strane bakterije toliko je malen da ga vaše oko stapa s drugim svjetlom.
Kako djeluje mikroskop
Mikroskop je poput dodatne leće ispred vašeg oka. Cijela svrha je povećati kut svjetlosti koja dolazi od predmeta, tako da mikroskop djeluje poput jednog velikog povećala, savijajući svjetlost da bi izgledalo kao da je predmet raširen. No upotreba jedne velike leće za posao stvorila bi mutne i iskrivljene slike, pa mikroskop koristi nekoliko malih leća: objektiv blizu uzorka i okular ili okular blizu vašeg oka. Svaka od tih leća ima svoje povećanje. Uvećanje cijelog mikroskopa produkt je uvećanja obje leće. 10X okular - onaj koji se povećava za faktor 10 - s objektivom od 20X daje ukupno povećanje od 200X.
Savijanje svjetlosti
Svjetlost se savija kad prijeđe s jedne površine na drugu. Potrebne su dvije stvari: svjetlost treba udarati u sučelje pod kutom, a "gustoća" dvaju materijala mora biti različita. To zapravo nije težinska težina, već vrsta optičke gustoće koja se naziva indeks loma.
Što je veće povećanje, objektiv mora prikupiti veći kut svjetlosti iz uzorka. Obično se bakterija nalazi u kapljici vode koja se nalazi na staklu, a svjetlost se savija dok napušta tobogan. To ima za posljedicu da se konus svjetlosti koji dolazi od bakterija proširi na još veći konus. Pri velikim povećavanjima, svjetlosni stožac mora postati velik - toliko velik da uopće može propustiti leću. Tu dolazi uranjanje uljem.
Uljne uronjene leće
Svjetlosni stožac sa stakla širi se iz dva razloga: jer je pod kutom u odnosu na površine i zato što je indeks loma zraka niži od indeksa loma zraka staklo. Ulje ima isti indeks loma kao i staklo, pa se konus svjetlosti ne širi previše. Umjesto toga, svjetlost ostaje pod istim kutom dok ne dosegne leću objektiva.
Objektiv objektiva mora biti posebno dizajniran za fokusiranje uzorka kroz ulje, ali mnoge leće su dizajnirane na ovaj način. Općenito, objektivne leće od 60X ili veće mogu koristiti ulje - a zasigurno će ih koristiti dok dosegnete 100X. Budući da su okulari obično 10X, ulje je potrebno za promatranje bakterija pri uvećanju od 1000X.
