Welche Art von Mikroskop sollte zur Beobachtung von Bakterien verwendet werden?
Ein optisches Mikroskop ist ein Präzisionsinstrument zum Vergrößern und Beobachten von Objekten. Mit verschiedenen optischen Mikroskopen können unterschiedliche Probenarten beobachtet werden. Benutzer in der mikrobiellen Forschung, Pflanzenforschung, Tierforschung und anderen Branchen müssen die Größe von Bakterien erkennen. Welche Art von Mikroskop sollte also bei der Analyse von Proben verwendet werden? Dieser Artikel analysiert es im Detail.
Die Antwort auf diese Frage kann anhand von Aspekten wie der Größe von Bakterienzellen und der Auflösung des menschlichen Auges und Mikroskops diskutiert werden.
1. Die Größe von Bakterienzellen liegt im Allgemeinen im Mikronbereich. Am Beispiel von Escherichia coli: Die Länge beträgt etwa 1 µm und die Breite etwa 0,5 µm.
2. Unter Auflösung versteht man den Mindestabstand zwischen zwei Objektpunkten, der noch klar unterschieden werden kann.
Die Auflösung eines Mikroskops bezeichnet den Mindestabstand zwischen zwei Objektpunkten, die nach der Bildvergrößerung durch das Mikroskop noch klar unterschieden werden können.
Die Auflösung des Instruments bezieht sich auf die Fähigkeit des Instruments, Informationen über die Feinstruktur des gemessenen Objekts bereitzustellen. Eine höhere Auflösung liefert detailliertere Informationen. Eine Vergrößerung, die die Verstärkungsgrenze überschreitet, wird als ineffektive Verstärkung bezeichnet, und eine ineffektive Verstärkung kann keine detaillierteren Strukturinformationen liefern.
3. Die Auflösung des menschlichen Auges beträgt 0,1 mm, d. h. bei ausreichend Licht und einer Entfernung von 1 Fuß beträgt die Mindestentfernung zwischen zwei Punkten, die das menschliche Auge unterscheiden kann, 0,1 mm.
4. Zusammenfassend: Wenn Sie das Vorhandensein von Bakterien sehen möchten, muss die Vergrößerung mindestens 0,1 mm ÷ 0,5 um=1000 ÷ 5 =200 Mal betragen. Bei dieser Vergrößerung sind die Bakterien (E. coli) jedoch nur als kleine Punkte sichtbar. 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 bis 770 nm) begrenzt und überschreitet im Allgemeinen nicht das 1000-fache, was die extreme Vergrößerung gewöhnlicher optischer Mikroskope darstellt. Eine Vergrößerung über das 1000-fache kann keine detaillierteren Strukturinformationen liefern und fällt in den Bereich der ineffektiven Verstärkung.
6. Die Vergrößerung eines Elektronenmikroskops kann das 800-fache erreichen. Sein Grundprinzip ist das gleiche wie das eines gewöhnlichen optischen Mikroskops. Es erzeugt kurzwellige Elektronenwellen durch Hochspannung.
Bei 400-facher Vergrößerung (10x, 40x) kann man die Bakterien kaum noch sehen, sie sind aber nur stecknadelkopfgroß, wie kleine Punkte. Normalerweise vergrößern wir zur Beobachtung immer noch auf 1000-fach (10x, 100x). Zu diesem Zeitpunkt ist das Aussehen der Bakterien noch recht deutlich zu erkennen, und nach einer speziellen Färbung sind auch die Flagellen deutlich zu erkennen. Für eine 1000-fache Vergrößerung muss man eine Öllinse verwenden. Die sogenannte Öllinse besteht darin, einen Tropfen Zedernöl zwischen die Objektivlinse und das Deckglas zu träufeln. Der Brechungsindex von Zedernöl ist höher als der von Luft, sodass eine stärkere Vergrößerung möglich ist.
10x und 40x bedeuten, dass die Linse 10- bzw. 40-fach vergrößert. Die Vergrößerung des Okulars multipliziert mit der Vergrößerung der Objektivlinse ergibt die Gesamtvergrößerung des Mikroskops. Die Okulare und Objektivlinsen von Mikroskopen, die in Mittelschulen verwendet werden, sind austauschbar. Die Okulare sind normalerweise 5x und 10x. Die Okulare einiger Mikroskope haben im Allgemeinen nur 10x, was zum Betrachten von Escherichia coli (E.coli), Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis und Bacillus megaterium (zum Betrachten von Sporen) verwendet wird.
