Η παρατήρηση των βακτηρίων πρέπει να γίνεται με οπτικό μικροσκόπιο
Ως όργανο ακριβείας για τη μεγέθυνση και την παρατήρηση αντικειμένων, τα οπτικά μικροσκόπια μπορούν να παρατηρήσουν διαφορετικούς τύπους δειγμάτων. Οι χρήστες σε βιομηχανίες όπως η μικροβιακή έρευνα, η έρευνα φυτών και η έρευνα σε ζώα πρέπει να δουν το επίπεδο του μεγέθους των βακτηρίων. Επομένως, κατά την παρατήρηση τέτοιων δειγμάτων, τι είδους μικροσκόπιο πρέπει να χρησιμοποιείται; Αυτό το άρθρο παρέχει μια λεπτομερή ανάλυση.
Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα μπορεί να συζητηθεί από πτυχές όπως το μέγεθος του βακτηριακού σώματος, η ανάλυση του ανθρώπινου ματιού και το μικροσκόπιο.
1. Το μέγεθος των βακτηριακών σωμάτων είναι γενικά σε μικρομετρική κλίμακα, λαμβάνοντας ως παράδειγμα την Escherichia coli: το μήκος είναι περίπου 1um και το πλάτος είναι περίπου 0,5um.
2. Η ανάλυση αναφέρεται στη μικρή απόσταση μεταξύ δύο σημείων αντικειμένων που μπορούν να διακριθούν σαφώς.
Η ανάλυση ενός μικροσκοπίου αναφέρεται στη μικρή απόσταση μεταξύ δύο σημείων αντικειμένων που μπορούν να διακριθούν καθαρά μετά τη μεγέθυνση και την απεικόνιση από το μικροσκόπιο.
Η ανάλυση ενός οργάνου αναφέρεται στην ικανότητά του να παρέχει πληροφορίες μικροδομής του μετρούμενου αντικειμένου. Όσο υψηλότερη είναι η ανάλυση, τόσο πιο λεπτομερείς είναι οι πληροφορίες που παρέχονται. Η ενίσχυση πέρα από το όριο ενίσχυσης ονομάζεται μη έγκυρη ενίσχυση, η οποία δεν μπορεί να παρέχει πιο λεπτομερείς πληροφορίες για τη δομή.
3. Η ανάλυση του ανθρώπινου ματιού είναι 0.1mm, που σημαίνει ότι κάτω από αρκετό φως και απόσταση 1 ποδιού, η ελάχιστη απόσταση που μπορεί το ανθρώπινο μάτι να διακρίνει μεταξύ δύο σημείων είναι 0.1mm .
4. Συνοπτικά, για να δείτε την παρουσία βακτηρίων, η μεγέθυνση πρέπει να είναι τουλάχιστον 0.1mm ÷ 0.5um=1000 ÷ 5=200 φορές. Ωστόσο, σε αυτή τη μεγέθυνση, τα βακτήρια (Escherichia coli) που παρατηρούνται είναι μόνο μια μικρή κουκκίδα και για να δείτε πιο λεπτομερείς δομικές πληροφορίες, είναι απαραίτητο να αυξήσετε τη μεγέθυνση του μικροσκοπίου.
5. Η ανάλυση ενός συνηθισμένου οπτικού μικροσκοπίου περιορίζεται από το μήκος κύματος του ορατού φωτός (390-770nm) και γενικά δεν υπερβαίνει τις 1000 φορές, που είναι το όριο ενίσχυσης ενός συνηθισμένου οπτικού μικροσκοπίου. Η μεγέθυνση που υπερβαίνει τις 1000 φορές δεν μπορεί να παρέχει πιο λεπτομερείς δομικές πληροφορίες, οι οποίες εμπίπτουν στο πεδίο της αναποτελεσματικής ενίσχυσης.
6. Η μεγέθυνση ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου μπορεί να φτάσει τις 800000 φορές και η βασική του αρχή είναι η ίδια με αυτή ενός συνηθισμένου οπτικού μικροσκοπίου, το οποίο παράγει ηλεκτρονιακά κύματα μικρού μήκους κύματος μέσω υψηλής πίεσης.
Μεγεθύνοντας 400 φορές (10x, 40x), μετά βίας μπορείτε να δείτε βακτήρια, αλλά έχουν το μέγεθος μόνο μιας άκρης βελόνας, σαν μικρές κουκκίδες. Γενικά, εξακολουθούμε να κάνουμε μεγέθυνση έως 1000 φορές (10x, 100x) για παρατήρηση, και αυτή τη στιγμή, η εμφάνιση των βακτηρίων μπορεί ακόμα να φαίνεται καθαρά, ακόμη και μετά από ειδική χρώση των μαστιγίων. Η μεγέθυνση 1000 φορές απαιτεί τη χρήση φακού λαδιού. Ο λεγόμενος φακός λαδιού αναφέρεται στη ρίψη μιας σταγόνας λαδιού κέδρου μεταξύ του αντικειμενικού φακού και του γυαλιού καλύμματος. Ο δείκτης διάθλασης του φωτός του λαδιού κέδρου είναι υψηλότερος από αυτόν του αέρα, έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί μεγαλύτερη μεγέθυνση.
Τα 10x και 40x δείχνουν ότι ο φακός μεγεθύνεται κατά 10x και 40x. Η μεγέθυνση του προσοφθάλμιου φακού πολλαπλασιάζεται με τη μεγέθυνση του αντικειμενικού φακού για να ληφθεί η συνολική μεγέθυνση αυτού του μικροσκοπίου. Ο προσοφθάλμιος και ο αντικειμενικός φακός ενός μικροσκοπίου γυμνασίου μπορούν να αντικατασταθούν και ο προσοφθάλμιος είναι συνήθως 5x ή 10x. Το προσοφθάλμιο ενός μικρού μικροσκοπίου είναι συνήθως μόνο 10 φορές και έχει εξεταστεί για E. coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis και Bacillus megaterium (χρησιμοποιείται για την παρατήρηση σπορίων).
