Kādu mikroskopu vajadzētu izmantot, lai novērotu baktērijas?
Optiskais mikroskops ir precīzs instruments objektu palielināšanai un novērošanai. Dažādi optiskie mikroskopi var novērot dažāda veida paraugus. Lietotājiem tādās nozarēs kā mikrobu izpēte, augu izpēte un dzīvnieku izpēte ir jāredz baktēriju lieluma līmenis. Šajā rakstā ir detalizēti analizēts, kāds mikroskops jāizmanto, šķirojot paraugus.
Atbildot uz šo jautājumu, var apspriest baktēriju lieluma, cilvēka acu un mikroskopu izšķirtspējas u.c.
1. Baktēriju šūnu izmērs parasti ir mikronu līmenī. Kā piemēru ņemiet Escherichia coli: garums ir aptuveni 1 um un platums ir aptuveni 0, 5 um.
2. Izšķirtspēja attiecas uz minimālo attālumu starp diviem objekta punktiem, ko var skaidri atšķirt.
Mikroskopa izšķirtspēja attiecas uz minimālo attālumu starp diviem objekta punktiem, ko var skaidri atšķirt pēc tam, kad mikroskops pietuvina attēlu.
Instrumenta izšķirtspēja attiecas uz instrumenta spēju nodrošināt izmērītā objekta mikrostruktūras informāciju. Jo augstāka ir izšķirtspēja, jo detalizētāka informācija tiek sniegta. Palielinājumu, kas pārsniedz palielinājuma ierobežojumu, sauc par nederīgu palielinājumu, un nederīgs palielinājums nevar sniegt detalizētāku informāciju par struktūru.
3. Cilvēka acs izšķirtspēja ir 0,1 mm, tas ir, pietiekamas gaismas apstākļos un 1 pēdas attālumā minimālais attālums starp diviem punktiem, ko cilvēka acs var atšķirt, ir {{4 }},1 mm.
4. Rezumējot: lai redzētu baktēriju esamību, palielinājumam ir jābūt vismaz: 0,1 mm ÷ 0,5 um=1000 ÷ 5=200 reizes. Tomēr šajā palielinājumā redzamās baktērijas (Escherichia coli) ir tikai mazs plankums. Lai redzētu smalkāku strukturālo informāciju, ir jāpalielina mikroskopa palielinājums.
5. Parasto optisko mikroskopu izšķirtspēju ierobežo redzamās gaismas viļņa garums (390 ~ 770 nm), parasti ne vairāk kā 1000 reizes, kas ir parasto optisko mikroskopu palielinājuma galējā vērtība. Palielinājums vairāk nekā 1000 reižu nevar nodrošināt precīzāku strukturālo informāciju, kas ietilpst nederīgā palielinājuma diapazonā.
6. Elektronu mikroskopa palielinājums var sasniegt 800,000 reizes. Tā pamatprincips ir tāds pats kā parastajam optiskajam mikroskopam, kas ir īsviļņu garuma elektronu viļņu ģenerēšana ar augsta sprieguma palīdzību.
Palielinot 400 reizes (10x, 40x), baktērijas var tik tikko redzēt, bet tikai adatas gala lielumā, piemēram, mazus punktus. Parasti mēs joprojām palielinām līdz 1000 reižu (10x, 100x), lai novērotu. Šajā laikā baktēriju izskats joprojām ir skaidri redzams, un arī flagellas var skaidri redzēt pēc īpašas krāsošanas. Lai palielinātu 1000 reižu, jums jāizmanto eļļas lēca. Tā sauktā eļļas lēca ir pilināt ciedra eļļas pilienu starp objektīva lēcu un vāka stiklu. Ciedra eļļas gaismas laušanas indekss ir augstāks nekā gaisa, tāpēc var izmantot lielāku palielinājumu.
10x un 40x norāda, ka objektīvs ir palielināts 10 un 40 reizes. Okulāra palielinājums tiek reizināts ar objektīva palielinājumu, lai iegūtu kopējo mikroskopa palielinājumu. Vidusskolās izmantoto mikroskopu okulārus un objektīvus var mainīt, un okulāri parasti ir 5x un 10x. Maza mikroskopa okulārs parasti ir tikai 10x, un es esmu redzējis Escherichia coli (E.coli), Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis un Bacillus megaterium (izmanto, lai redzētu sporas).
