Die Beobachtung von Bakterien sollte mit einem optischen Mikroskop erfolgen
Als Präzisionsinstrument zur Vergrößerung und Beobachtung von Objekten können optische Mikroskope verschiedene Arten von Proben beobachten. Benutzer in Branchen wie der Mikrobenforschung, Pflanzenforschung und Tierforschung müssen die Größe der Bakterien erkennen. Welche Art von Mikroskop sollte daher bei der Beobachtung solcher Proben verwendet werden? Dieser Artikel enthält eine detaillierte Analyse.
Die Antwort auf diese Frage kann anhand von Aspekten wie der Größe des Bakterienkörpers, der Auflösung des menschlichen Auges und des Mikroskops diskutiert werden.
1. Die Größe von Bakterienkörpern liegt im Allgemeinen im Mikrometerbereich, am Beispiel von Escherichia coli: Die Länge beträgt etwa 1 µm und die Breite etwa 0,5 µm.
2. Die Auflösung bezieht sich auf den geringen Abstand zwischen zwei Objektpunkten, der deutlich unterschieden werden kann.
Die Auflösung eines Mikroskops bezieht sich auf den geringen Abstand zwischen zwei Objektpunkten, der nach der Vergrößerung und Abbildung durch das Mikroskop deutlich unterschieden werden kann.
Die Auflösung eines Instruments bezieht sich auf seine Fähigkeit, Mikrostrukturinformationen des gemessenen Objekts bereitzustellen. Je höher die Auflösung, desto detaillierter sind die bereitgestellten Informationen. Die Amplifikation über die Amplifikationsgrenze hinaus wird als ungültige Amplifikation bezeichnet, die keine detaillierteren Informationen über die Struktur liefern kann.
3. Die Auflösung des menschlichen Auges beträgt 0,1 mm, was bedeutet, dass bei ausreichendem Licht und einem Abstand von 1 Fuß der minimale Abstand, den das menschliche Auge zwischen zwei Punkten unterscheiden kann, 0,1 mm beträgt .
4. Um das Vorhandensein von Bakterien zu erkennen, muss die Vergrößerung mindestens das 0,1 mm ÷ 0,5 um=1000 ÷ 5=200-fache betragen. Allerdings sind die Bakterien (Escherichia coli) bei dieser Vergrößerung nur als kleine Punkte zu sehen, und um detailliertere Strukturinformationen zu sehen, muss die Vergrößerung des Mikroskops erhöht werden.
5. Die Auflösung eines gewöhnlichen optischen Mikroskops ist durch die Wellenlänge des sichtbaren Lichts (390-770 nm) begrenzt und überschreitet im Allgemeinen nicht das 1000-fache, was die Verstärkungsgrenze eines gewöhnlichen optischen Mikroskops darstellt. Eine mehr als 1000-fache Vergrößerung kann keine detaillierteren Strukturinformationen liefern, was im Rahmen einer ineffektiven Verstärkung liegt.
6. Die Vergrößerung eines Elektronenmikroskops kann das 800.000-fache erreichen, und sein Grundprinzip ist das gleiche wie das eines gewöhnlichen optischen Mikroskops, das durch hohen Druck kurzwellige Elektronenwellen erzeugt.
Bei 400-facher Vergrößerung (10x, 40x) sind Bakterien kaum zu erkennen, sie haben aber nur die Größe einer Nadelspitze, wie kleine Punkte. Im Allgemeinen zoomen wir zur Beobachtung immer noch auf das 1000-fache (10x, 100x) heran, und zu diesem Zeitpunkt ist das Erscheinungsbild der Bakterien auch nach einer speziellen Färbung der Flagellen noch deutlich zu erkennen. Für eine 1000-fache Vergrößerung ist die Verwendung einer Öllinse erforderlich. Bei der sogenannten Öllinse wird ein Tropfen Zedernöl zwischen die Objektivlinse und das Deckglas getropft. Der Lichtbrechungsindex von Zedernöl ist höher als der von Luft, sodass eine größere Vergrößerung verwendet werden kann.
10x und 40x geben an, dass das Objektiv 10x und 40x vergrößert ist. Die Vergrößerung des Okulars wird mit der Vergrößerung des Objektivs multipliziert, um die Gesamtvergrößerung dieses Mikroskops zu erhalten. Das Okular und die Objektivlinse eines High-School-Mikroskops können ausgetauscht werden, und das Okular hat normalerweise eine 5- oder 10-fache Vergrößerung. Das Okular eines kleinen Mikroskops hat normalerweise nur eine 10-fache Vergrößerung und wurde auf E. coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis und Bacillus megaterium (zur Beobachtung von Sporen) untersucht.
