מיקרוסקופ האור הוא כלי חיוני של הבקטריולוג. חיידקים פשוט קטנים מכדי שניתן יהיה לראותם ללא עזרה. חלק מהחיידקים הם כה קטנים, למעשה, עד כי לא ניתן לראותם אפילו במיקרוסקופ אור חזק ללא מעט עזרה - מעט עזרה בדמות עדשת טבילה לשמן. העדשות הדורשות טבילה בשמן מסווגות כיעדי הגדלה גבוהים.
הגדלת העין
העין שלך מכילה משטחים המכופפים את האור כדי להביא אותו להתמקד ברשתית שלך. מיקום נקודת האור ברשתית שלך תלוי בזווית בה האור נכנס לעין שלך. העין שלך ממקדת אור משתי זוויות שונות בשני נקודות שונות. הפרדת הכתמים תלויה בהבדל הזווית. אם שני כתמים קרובים מספיק זה לזה כדי לעורר את אותם תאים ברשתית שלך, לא תוכל להבדיל ביניהם. זו הסיבה שאתה לא יכול לראות חיידקים: הזווית בין האור המגיע משני צידי החיידק היא כה זעירה, עד שהעין שלך משתלבת עם אור אחר.
איך עובד מיקרוסקופ
מיקרוסקופ הוא כמו עדשה נוספת מול העין. כל המטרה היא להגדיל את זווית האור המגיעה מאובייקט, ולכן המיקרוסקופ מתנהג כמו זכוכית מגדלת אחת גדולה, מכופף אור בכדי לגרום לו להיראות כאילו האובייקט פרוש. אך שימוש בעדשה אחת גדולה לעבודה תיצור תמונות עמומות ומעוותות, ולכן מיקרוסקופ משתמש בכמה עדשות קטנות: מטרה הקרובה לדגימה ועינית, או עינית, קרובה לעין שלך. לכל אחת מהעדשות הגדלה משלה. הגדלת המיקרוסקופ כולו היא תוצר של הגדלה של שתי העדשות. עין 10X - כזו שמגדילה את הגורם 10 - עם מטרה 20X נותנת הגדלה כוללת של 200X.
כיפוף אור
אור מתכופף כאשר הוא עובר ממשטח אחד למשנהו. שני דברים נחוצים: האור צריך לפגוע בממשק בזווית, וה"צפיפות "של שני החומרים צריכה להיות שונה. לא מדובר למעשה בצפיפות לפי משקל, אלא במעין צפיפות אופטית הנקראת אינדקס השבירה.
ככל שההגדלה גבוהה יותר, כך זווית האור שעל המטרה לאסוף מהמדגם גדולה יותר. בדרך כלל, חיידקים נמצאים בטיפת מים הכלולה במגלשת זכוכית, ואור מתכופף כשהוא עוזב את השקופית. יש לכך ההשפעה של יצירת חרוט אור המגיע מהחיידקים להתפשט לקונוס גדול עוד יותר. בהגדלות גבוהות חרוט האור חייב להיות גדול - כל כך גדול שהוא יכול להחמיץ את העדשה לחלוטין. שם נכנסת טבילה בשמן.
עדשות טבילה בשמן
חרוט האור ממגלשת הזכוכית מתפשט משתי סיבות: מכיוון שהוא בזווית ביחס ל- פני השטח ומכיוון שמדד השבירה של האוויר נמוך יותר ממדד השבירה של האוויר זכוכית. לשמן יש אינדקס שבירה זהה לזה של הזכוכית, כך שחרוט האור לא מתפשט יותר מדי. במקום זאת, האור נשאר באותה זווית עד שהוא מגיע לעדשה האובייקטיבית.
העדשה האובייקטיבית חייבת להיות מתוכננת במיוחד כדי להתמקד בדגימה דרך השמן, אך עדשות רבות מעוצבות כך. בדרך כלל, עדשות אובייקטיביות של 60X ומעלה עשויות להשתמש בשמן - ובוודאי שהן יגיעו עד 100X. מכיוון שבימי העין הם 10X, שמן הכרחי לצפייה בחיידקים בהגדלה של 1000X.