Welches Mikroskop sollte zur Betrachtung von Bakterienzellen verwendet werden?
Als Präzisionsinstrument zur Vergrößerung und Beobachtung von Objekten können verschiedene optische Mikroskope verschiedene Arten von Proben beobachten. Anwender in Branchen wie der Mikrobiologie, Pflanzenforschung und Tierforschung müssen die Größe von 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 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. Die Auflösung bezieht sich auf den geringen Abstand zwischen zwei Objekten, der deutlich unterschieden werden kann.
Die Auflösung eines Mikroskops bezeichnet den minimalen Abstand zwischen zwei Objekten, der nach Vergrößerung und Abbildung deutlich unterschieden werden kann.
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. Der Verstärkungsfaktor, der die Verstärkungsgrenze überschreitet, wird als ungültige Verstärkung bezeichnet, die keine weiteren Informationen über die Feinstruktur liefern kann.
3. Die Auflösung des menschlichen Auges beträgt 0,1 mm, was bedeutet, dass das durchschnittliche menschliche Auge bei ausreichendem Licht und einem Abstand von 1 Fuß einen kleinen Abstand von 0,1 mm zwischen zwei Punkten unterscheiden kann .
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 normalen optischen Mikroskops ist durch die Wellenlänge des sichtbaren Lichts (390-770nm) begrenzt und überschreitet im Allgemeinen nicht das 1000-fache, was die Verstärkungsgrenze eines normalen optischen Mikroskops darstellt. Eine Vergrößerung über das 1000-fache hinaus kann keine detaillierteren Strukturinformationen liefern, was in den Bereich einer ineffektiven Verstärkung fällt.
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 hohen Druck kurzwellige Elektronenwellen erzeugt.
Bei 400-facher Vergrößerung (10x, 40x) sieht man die Bakterien kaum, sie haben aber nur die Größe einer Nadelspitze, wie kleine Punkte. Normalerweise zoomen wir zur Beobachtung immer noch bis zum 1000-fachen (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 benötigen Sie einen Ölspiegel. Beim sogenannten Ölspiegel wird ein Tropfen Zedernöl zwischen Objektivlinse und Deckglas getropft. Der Brechungsindex von Zedernöl ist höher als der von Luft, sodass eine größere Vergrößerung verwendet werden kann.
10x und 40x zeigen 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 das Objektiv eines Mikroskops, das in der Mittelschule verwendet wird, können ausgetauscht werden, und das Okular ist im Allgemeinen 5x oder 10x. Das Okular eines kleinen Mikroskops hat normalerweise nur eine 10-fache Vergrößerung und kann Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis und Bacillus megalobus (zur Beobachtung von Sporen) untersuchen.
