Welk type microscoop moet ik gebruiken om bacteriën te observeren?
Als precisie-instrument voor het vergroten en observeren van objecten kunnen optische microscopen verschillende soorten monsters waarnemen. Gebruikers in sectoren zoals microbieel onderzoek, plantenonderzoek, dieronderzoek, enz. moeten het grootteniveau van bacteriën zien. Welk soort microscoop moet daarom worden gebruikt bij het observeren van dergelijke monsters? Dit artikel geeft een gedetailleerde analyse.
Het antwoord op deze vraag kan worden besproken vanuit de aspecten van bacteriële celgrootte, menselijk oog en microscoopresolutie.
1. De grootte van bacteriële cellen ligt doorgaans in het micrometerbereik, waarbij we Escherichia coli als voorbeeld nemen: de lengte is ongeveer 1 µm en de breedte ongeveer 0.5 µm.
2. Resolutie verwijst naar de kleinste afstand tussen twee objecten die duidelijk kan worden onderscheiden.
De resolutie van een microscoop verwijst naar de minimale afstand tussen twee objecten die duidelijk kan worden onderscheiden nadat de microscoop het beeld heeft vergroot.
De resolutie van een instrument verwijst naar zijn vermogen om informatie te verschaffen over de microstructuur van het te meten object. Hoe hoger de resolutie, hoe gedetailleerder de verstrekte informatie. Het overschrijden van de versterkingslimiet wordt ineffectieve versterking genoemd, die niet meer informatie kan geven over subtiele structuren.
3. De resolutie van het menselijk oog is 0.1 mm, wat betekent dat bij voldoende licht en op een afstand van 1 voet de kleinste afstand die het menselijk oog tussen twee punten kan onderscheiden, 0.1 mm is .
4. Samenvattend: om de aanwezigheid van bacteriën te kunnen zien, moet de vergroting minimaal 0,1 mm ÷ 0,5um=1000 ÷ 5=200 keer zijn. Bij deze vergroting zijn de bacteriën (Escherichia coli) echter slechts kleine puntjes, en om meer gedetailleerde structurele informatie te zien, is het noodzakelijk om de vergroting van de microscoop te vergroten.
5. De resolutie van gewone optische microscopen wordt beperkt door de golflengte van zichtbaar licht (390-770nm) en bedraagt doorgaans niet meer dan 1000 keer, wat de maximale vergroting van gewone optische microscopen is. Een vergroting van meer dan 1000 keer kan geen fijnere structurele informatie opleveren en valt binnen de reikwijdte van ineffectieve versterking.
6. De vergroting van een elektronenmicroscoop kan 800.000 keer bereiken, en het basisprincipe is hetzelfde als dat van een gewone optische microscoop, die door middel van hoge spanning elektronengolven met korte golflengte genereert.
Door 400 keer in te zoomen (10x, 40x) kun je de bacteriën nauwelijks zien, maar ze zijn slechts zo groot als de punt van een naald, als kleine puntjes. Meestal zoomen we in tot 1000 keer (10x, 100x) om te observeren, en op dit moment is het uiterlijk van de bacterie nog steeds vrij duidelijk te zien. Na speciale kleuring is ook de flagella duidelijk zichtbaar. Om 1000 keer te vergroten, heb je een vergrootglas nodig. Bij de zogenaamde oliespiegel valt een druppel teer tussen de objectieflens en het dekglaasje. De brekingsindex van teer is hoger dan die van lucht, waardoor een grotere vergroting mogelijk is.
10x en 40x geven aan dat deze lens 10x en 40x vergroot is. De vergroting van het oculair vermenigvuldigd met de vergroting van de objectieflens geeft de totale vergroting van de microscoop. Het oculair en het objectief van de microscoop die op de middelbare school wordt gebruikt, kunnen worden vervangen, en het oculair is meestal 5x of 10x. Het oculair van een kleine microscoop is meestal slechts 10x, wat kan worden gebruikt om Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis en Bacillus subtilis (gebruikt om sporen te observeren) waar te nemen.
