Lysmikroskopet er et viktig verktøy for bakteriologen. Bakterier er rett og slett for små til å se uten hjelp. Noen bakterier er faktisk så små at de ikke en gang kan sees med et kraftig lysmikroskop uten litt hjelp - litt hjelp i form av en oljedyplinse. Linsene som krever nedsenking av olje, er alle klassifisert som mål med høy forstørrelse.
Forstørrelse av øyet
Øyet ditt inneholder overflater som bøyer lys for å få det til å fokusere på netthinnen. Plasseringen av et lysflekk på netthinnen avhenger av vinkelen lyset kommer inn i øyet på. Øyet ditt fokuserer lys fra to forskjellige vinkler på to forskjellige steder. Skillet mellom flekkene avhenger av forskjellen i vinkelen. Hvis to flekker er tett nok sammen til at de stimulerer de samme cellene på netthinnen din, vil du ikke kunne skille dem ut. Derfor kan du ikke se bakterier: vinkelen mellom lys som kommer fra de to sidene av en bakterie er så liten at øyet blander det inn med annet lys.
Hvordan et mikroskop fungerer
Et mikroskop er som en ekstra linse foran øyet. Hele formålet er å forstørre lysvinkelen som kommer fra et objekt, slik at mikroskopet fungerer som ett stort forstørrelsesglass, og bøyer lys for å få det til å se ut som om objektet er spredt. Men å bruke en stor linse til jobben ville skape svake og forvrengte bilder, så et mikroskop bruker et par små linser: et mål nær prøven og et okular eller okular, nær øyet. Hver av disse linsene har sin egen forstørrelse. Forstørrelsen av hele mikroskopet er produktet av forstørrelsen av begge linsene. En 10X okular - en som forstørres med en faktor 10 - med en 20X-målsetting gir en total forstørrelse på 200X.
Bøyende lys
Lys bøyes når det overgår fra en overflate til en annen. To ting er nødvendige: lyset må treffe grensesnittet i en vinkel, og "tettheten" til de to materialene må være forskjellig. Dette er faktisk ikke vekttetthet, men en slags optisk tetthet som kalles brytningsindeks.
Jo høyere forstørrelse, jo større lysvinkel må målet samle fra prøven. Normalt befinner bakterier seg i en dråpe vann som inngår i et glass, og lys bøyes når det forlater lysbildet. Dette har den effekten at en lyskegle som kommer fra bakteriene spres til en enda større kjegle. Ved store forstørrelser må lyskeglen bli stor - så stor at den helt kan savne linsen. Det er der nedsenking av olje kommer inn.
Oljedypende linser
Lyskeglen fra en glassklie sprer seg av to grunner: fordi den er i en vinkel i forhold til overflaten og fordi brytningsindeksen for luften er lavere enn brytningsindeksen for luften glass. Olje har samme brytningsindeks som glasset, slik at ikke lyskeglen sprer seg for mye. I stedet forblir lys i samme vinkel til det når objektivlinsen.
Objektivlinsen må være spesielt designet for å fokusere på en prøve gjennom oljen, men mange linser er designet på denne måten. Generelt kan objektive linser på 60X eller mer bruke olje - og det vil de helt sikkert gjøre når du når 100X. Fordi okulærene vanligvis er 10 ganger, er olje nødvendig for å se bakterier med en forstørrelse på 1000 ganger.