Welche Art von Mikroskop sollte ich zur Beobachtung von Bakterien verwenden?
Als Präzisionsinstrument zur Vergrößerung und Beobachtung von Objekten können optische Mikroskope verschiedene Arten von Proben beobachten. Benutzer in Branchen wie der Mikrobenforschung, Pflanzenforschung, Tierforschung usw. müssen die Größe von Bakterien erkennen. Welche Art von Mikroskop sollte daher zur Beobachtung solcher Proben verwendet werden? Dieser Artikel enthält eine detaillierte Analyse.
Die Antwort auf diese Frage kann unter den Gesichtspunkten der Bakterienzellgröße, des menschlichen Auges und der Mikroskopauflösung diskutiert werden.
1. Die Größe von Bakterienzellen liegt im Allgemeinen im Mikrometerbereich, am Beispiel von Escherichia coli: Die Länge beträgt etwa 1 µm und die Breite etwa 0,5 µm.
2. Unter Auflösung versteht man den kleinsten Abstand zwischen zwei Objekten, der deutlich unterschieden werden kann.
Die Auflösung eines Mikroskops bezieht sich auf den minimalen Abstand zwischen zwei Objekten, der deutlich unterschieden werden kann, nachdem das Mikroskop das Bild vergrößert hat.
Die Auflösung eines Instruments bezieht sich auf seine Fähigkeit, Informationen über die Mikrostruktur des zu messenden Objekts bereitzustellen. Je höher die Auflösung, desto detaillierter sind die bereitgestellten Informationen. Das Überschreiten der Verstärkungsgrenze wird als ineffektive Verstärkung bezeichnet, die keine weiteren Informationen über subtile Strukturen liefern kann.
3. Die Auflösung des menschlichen Auges beträgt 0,1 mm, was bedeutet, dass bei ausreichender Beleuchtung und einem Abstand von 1 Fuß der kleinste 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. Bei dieser Vergrößerung sind die Bakterien (Escherichia coli) jedoch nur kleine Punkte, und um detailliertere Strukturinformationen zu sehen, muss die Vergrößerung des Mikroskops erhöht werden.
5. Die Auflösung gewöhnlicher optischer Mikroskope ist durch die Wellenlänge des sichtbaren Lichts (390-770nm) begrenzt und überschreitet im Allgemeinen nicht das 1000-fache, was der maximalen Vergrößerung gewöhnlicher optischer Mikroskope entspricht. Eine über das 1000-fache hinausgehende Vergrößerung kann keine feineren Strukturinformationen liefern und fällt in den Bereich der ineffektiven Verstärkung.
6. Die Vergrößerung eines Elektronenmikroskops kann das 800.000-fache erreichen, und sein Grundprinzip ist das gleiche wie das eines normalen optischen Mikroskops, das durch Hochspannung kurzwellige Elektronenwellen erzeugt.
Beim 400-fachen Zoomen (10x, 40x) sieht man die Bakterien kaum, sie haben aber nur die Größe einer Nadelspitze, wie kleine Punkte. Normalerweise zoomen wir zur Beobachtung bis zum 1000-fachen heran (10x, 100x), und zu diesem Zeitpunkt ist das Erscheinungsbild der Bakterien noch recht deutlich zu erkennen. Nach einer speziellen Färbung sind auch die Geißeln deutlich zu erkennen. Für eine 1000-fache Vergrößerung benötigen Sie eine Lupe. Der sogenannte Ölspiegel besteht darin, einen Tropfen Teer zwischen die Objektivlinse und das Deckglas zu tropfen. Der Brechungsindex von Teer ist höher als der von Luft, sodass eine größere Vergrößerung verwendet werden kann.
10x und 40x zeigen an, dass dieses Objektiv 10x und 40x vergrößert ist. Die Vergrößerung des Okulars multipliziert mit der Vergrößerung des Objektivs ergibt die Gesamtvergrößerung des Mikroskops. Das Okular und das Objektiv des in der Mittelschule verwendeten Mikroskops können ausgetauscht werden, und das Okular ist normalerweise 5x oder 10x. Das Okular eines kleinen Mikroskops hat normalerweise nur eine 10-fache Vergrößerung und kann zur Beobachtung von Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis und Bacillus subtilis (zur Beobachtung von Sporen) verwendet werden.
