В каком микроскопе следует рассматривать бактериальные клетки?
В качестве прецизионного инструмента для увеличения и наблюдения объектов разные оптические микроскопы могут наблюдать разные типы образцов. Пользователи в таких отраслях, как микробиология, исследования растений и животных, должны видеть уровень размера бактерий. Поэтому какой микроскоп следует использовать при наблюдении таких образцов? В этой статье представлен подробный анализ.
Ответ на этот вопрос можно обсудить с точки зрения размера бактериальных клеток, человеческого глаза и разрешения микроскопа.
1. Размер бактериальных клеток обычно находится в диапазоне микрометров, на примере Escherichia coli: длина составляет около 1 мкм, а ширина около 0,5 мкм.
2. Разрешение означает небольшое расстояние между двумя объектами, которые можно четко различить.
Разрешение микроскопа — это минимальное расстояние между двумя объектами, которое можно четко различить после увеличения и визуализации.
Разрешение прибора означает его способность предоставлять информацию о микроструктуре измеряемого объекта. Чем выше разрешение, тем более подробная информация предоставляется. Коэффициент усиления, превышающий предел усиления, называется недействительным усилением, которое не может предоставить дополнительную информацию о тонкой структуре.
3. Разрешение человеческого глаза составляет 0.1 мм. Это означает, что при достаточном освещении и на расстоянии 1 фут средний человеческий глаз может различать небольшое расстояние 0.1 мм между двумя точками. .
4. Таким образом, чтобы увидеть наличие бактерий, увеличение должно быть не менее 0,1 мм ÷ 0,5 мкм=1000 ÷ 5=200 раз. Однако при таком увеличении видимые бактерии (Escherichia coli) представляют собой лишь небольшую точку, и чтобы увидеть более подробную структурную информацию, необходимо увеличить увеличение микроскопа.
5. Разрешение обычного оптического микроскопа ограничено длиной волны видимого света (390-770нм) и обычно не превышает 1000 раз, что является пределом усиления обычного оптического микроскопа. Увеличение более чем в 1000 раз не может предоставить более подробную структурную информацию, что подпадает под определение неэффективного усиления.
6. Увеличение электронного микроскопа может достигать 800 000 раз, а его основной принцип такой же, как и у обычного оптического микроскопа, который генерирует коротковолновые электронные волны под высоким давлением.
При увеличении в 400 раз (10x, 40x) вы едва сможете увидеть бактерии, но они размером всего с кончик иглы, как маленькие точки. Обычно мы все еще увеличиваем масштаб изображения до 1000 раз (10x, 100x) для наблюдения, и в это время внешний вид бактерий все еще можно четко увидеть даже после специального окрашивания жгутиков. Чтобы увеличить в 1000 раз, нужно использовать масляное зеркало. Так называемое масляное зеркало состоит в том, чтобы капнуть каплю кедрового масла между линзой объектива и покровным стеклом. Показатель преломления кедрового масла выше, чем у воздуха, поэтому можно использовать большее увеличение.
10x и 40x означают, что объектив увеличен в 10x и 40x. Увеличение окуляра умножают на увеличение объектива, чтобы получить общее увеличение этого микроскопа. Окуляр и объектив микроскопа, используемого в средней школе, можно заменить, а окуляр обычно имеет 5- или 10-кратное увеличение. Окуляр небольшого микроскопа обычно имеет 10-кратное увеличение и позволяет исследовать Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis и Bacillus megalobus (используется для наблюдения за спорами).
