Svetlobni mikroskop je bistveno orodje bakteriologa. Bakterije so preprosto premajhne, da bi jih lahko videli brez pomoči. Nekatere bakterije so pravzaprav tako majhne, da jih z močnim svetlobnim mikroskopom brez majhne pomoči ni mogoče videti - malo pomoči v obliki oljne potopne leče. Leče, ki potrebujejo oljno potopitev, so razvrščene kot cilji z veliko povečavo.
Povečava očesa
Vaše oko vsebuje površine, ki upogibajo svetlobo, da se osredotoči na mrežnico. Položaj svetlobne pike na mrežnici je odvisen od kota, pod katerim svetloba vstopi v vaše oko. Vaše oko fokusira svetlobo iz dveh različnih kotov na dveh različnih mestih. Ločitev madežev je odvisna od razlike v kotu. Če sta dve mesti dovolj blizu, da stimulirata enake celice na mrežnici, ju ne boste mogli ločiti. Zato bakterij ne vidite: kot med svetlobo, ki prihaja z obeh strani bakterije, je tako majhen, da jo vaše oko meša z drugo svetlobo.
Kako deluje mikroskop
Mikroskop je kot dodatna leča pred očmi. Celoten namen je povečati kot svetlobe, ki prihaja iz predmeta, zato mikroskop deluje kot ena velika povečevalna stekla in upogiba svetlobo, da se zdi, kot da je predmet razprostrt. Toda če bi za to službo uporabili eno veliko lečo, bi ustvarili zatemnjene in popačene slike, zato mikroskop uporablja nekaj majhnih leč: objektiv blizu vzorca in očesu ali okularju blizu vašega očesa. Vsaka od teh leč ima svojo povečavo. Povečava celotnega mikroskopa je produkt povečave obeh leč. 10-kratni očesnik - tisti, ki se poveča s faktorjem 10 - z 20-kratnim objektivom daje skupno povečavo 200-krat.
Upogibna svetloba
Svetloba se upogne, ko prehaja z ene površine na drugo. Dve stvari sta potrebni: svetloba mora udariti vmesnik pod kotom, "gostota" obeh materialov pa mora biti drugačna. To dejansko ni gostota po teži, ampak nekakšna optična gostota, imenovana indeks loma.
Večja kot je povečava, večji kot svetlobe mora objektiv zbrati iz vzorca. Običajno so bakterije v kapljici vode, ki jo vsebuje steklena stekelca, in svetloba se upogne, ko zapusti tobogan. To povzroči, da se stožec svetlobe, ki prihaja iz bakterij, razširi na še večji stožec. Pri velikih povečavah mora biti stožec svetlobe velik - tako velik, da lahko popolnoma zgreši lečo. Tu pride potopitev v olje.
Oljne potopne leče
Svetlobni stožec iz stekelca se razširi iz dveh razlogov: ker je pod kotom glede na ker je indeks loma zraka nižji od indeksa loma zraka steklo. Olje ima enak lomni količnik kot steklo, zato se stožec svetlobe ne širi preveč. Namesto tega ostane svetloba pod enakim kotom, dokler ne doseže objektiva.
Objektiv mora biti posebej zasnovan tako, da se skozi olje osredotoči na vzorec, vendar so številne leče zasnovane tako. Objektivne leče 60X ali več lahko na splošno uporabljajo olje - in vsekakor bodo, ko dosežete 100X. Ker so očesi običajno 10X, je olje potrebno za ogled bakterij s povečavo 1000X.