Svetelný mikroskop je základným nástrojom bakteriológa. Baktérie sú jednoducho príliš malé na to, aby sa dali vidieť bez pomoci. Niektoré baktérie sú v skutočnosti také malé, že ich nemožno vidieť ani pomocou výkonného svetelného mikroskopu bez malej pomoci - malej pomoci v podobe šošovky na ponorenie do oleja. Objektívy, ktoré vyžadujú ponorenie do oleja, sú klasifikované ako objektívy s veľkým zväčšením.
Zväčšenie oka
Vaše oko obsahuje povrchy, ktoré ohýbajú svetlo, aby sa sústredilo na vašu sietnicu. Poloha svetelného bodu na sietnici závisí od uhla, pod ktorým svetlo vstupuje do oka. Vaše oko zameriava svetlo z dvoch rôznych uhlov na dve rôzne miesta. Oddelenie škvŕn závisí od rozdielu v uhle. Ak sú dve škvrny dostatočne blízko seba, že stimulujú rovnaké bunky na sietnici, nebudete ich vedieť rozoznať. Preto nemôžete vidieť baktérie: uhol medzi svetlom prichádzajúcim z dvoch strán baktérie je taký malý, že vaše oko zmieša toto svetlo s iným svetlom.
Ako funguje mikroskop
Mikroskop je ako extra šošovka pred vašim okom. Celým účelom je zväčšiť uhol svetla prichádzajúceho z objektu, takže mikroskop funguje ako jedna veľká lupa a ohýba svetlo, aby vyzeralo, akoby bol objekt roztiahnutý. Použitie jednej veľkej šošovky na prácu by však vytvorilo matné a skreslené obrázky, takže mikroskop používa niekoľko malých šošoviek: objektív blízko vzorky a okulár alebo okulár blízko vášho oka. Každý z týchto objektívov má svoje vlastné zväčšenie. Zväčšenie celého mikroskopu je výsledkom zväčšenia oboch šošoviek. 10-násobný okulár - ten, ktorý zväčšuje faktor 10 - s objektívom 20X poskytuje celkové zväčšenie 200x.
Ohýbanie svetla
Svetlo sa ohýba, keď prechádza z jedného povrchu na druhý. Potrebné sú dve veci: svetlo musí dopadať na rozhranie pod určitým uhlom a „hustota“ týchto dvoch materiálov musí byť iná. Nejde v skutočnosti o hustotu hmotnosti, ale o druh optickej hustoty nazývaný index lomu.
Čím väčšie je zväčšenie, tým väčší je uhol svetla, ktorý musí objektív zo vzorky zachytiť. Za normálnych okolností sú baktérie v kvapke vody obsiahnutej v sklenenom podložnom sklíčku a pri jeho opúšťaní sa svetlo ohýba. Účinkom je vytvorenie svetelného kužeľa šíriaceho sa z baktérií do ešte väčšieho kužeľa. Pri vysokom zväčšení musí byť kužeľ svetla zväčšený - taký veľký, aby mu mohla úplne chýbať šošovka. Tam prichádza na rad ponorenie oleja.
Šošovky na ponorenie oleja
Svetelný kužeľ zo skleneného sklíčka sa šíri z dvoch dôvodov: pretože je v uhle vzhľadom na povrchu a pretože index lomu vzduchu je nižší ako index lomu vzduchu sklo. Olej má rovnaký index lomu ako sklo, takže sa kužeľ svetla príliš nerozšíri. Namiesto toho zostáva svetlo v rovnakom uhle, kým nedosiahne objektív.
Objektív objektívu musí byť špeciálne navrhnutý tak, aby zaostroval na vzorku cez olej, ale veľa šošoviek je navrhnutých týmto spôsobom. Objektívy s objektívom 60X alebo vyšším môžu všeobecne používať olej - a to určite dosiahnu, keď dosiahnete 100X. Pretože oči sú zvyčajne 10-krát väčšie, je potrebný olej na pozorovanie baktérií pri 1 000-násobnom zväčšení.