Per osservare i batteri, che tipo di microscopio dovrei usare?
Essendo uno strumento di precisione per l'ingrandimento e l'osservazione di oggetti, i microscopi ottici possono osservare diversi tipi di campioni. Gli utenti di settori quali la ricerca microbica, la ricerca sulle piante, la ricerca sugli animali, ecc. devono vedere il livello delle dimensioni dei batteri. Pertanto, che tipo di microscopio dovrebbe essere utilizzato per osservare tali campioni? Questo articolo fornisce un'analisi dettagliata.
La risposta a questa domanda può essere discussa considerando gli aspetti relativi alle dimensioni delle cellule batteriche, all’occhio umano e alla risoluzione del microscopio.
1. La dimensione delle cellule batteriche è generalmente nell'ordine dei micrometri, prendendo come esempio l'Escherichia coli: la lunghezza è di circa 1 um e la larghezza è di circa 0,5 um.
2. La risoluzione si riferisce alla distanza più piccola tra due oggetti che possono essere chiaramente distinti.
La risoluzione di un microscopio si riferisce alla distanza minima tra due oggetti che possono essere chiaramente distinti dopo che il microscopio ha ingrandito l'immagine.
La risoluzione di uno strumento si riferisce alla sua capacità di fornire informazioni sulla microstruttura dell'oggetto da misurare. Maggiore è la risoluzione, più dettagliate saranno le informazioni fornite. Il superamento del limite di amplificazione viene chiamato amplificazione inefficace, che non può fornire ulteriori informazioni sulle strutture sottili.
3. La risoluzione dell'occhio umano è 0,1 mm, il che significa che con un'illuminazione sufficiente e una distanza di 1 piede, la distanza più piccola che l'occhio umano può distinguere tra due punti è 0,1 mm .
4. In sintesi, per vedere la presenza di batteri, l'ingrandimento deve essere almeno 0,1 mm ÷ 0,5um=1000 ÷ 5=200 volte. Tuttavia, a questo ingrandimento, i batteri (Escherichia coli) visti sono solo piccoli punti e per vedere informazioni strutturali più dettagliate è necessario aumentare l'ingrandimento del microscopio.
5. La risoluzione dei normali microscopi ottici è limitata dalla lunghezza d'onda della luce visibile (390-770nm) e generalmente non supera 1000 volte, che è l'ingrandimento massimo dei normali microscopi ottici. Un ingrandimento superiore a 1000 volte non può fornire informazioni strutturali più precise e rientra nell'ambito dell'amplificazione inefficace.
6. L'ingrandimento di un microscopio elettronico può raggiungere 800000 volte e il suo principio di base è lo stesso di quello di un normale microscopio ottico, che genera onde elettroniche di breve lunghezza d'onda attraverso l'alta tensione.
Ingrandendo 400 volte (10x, 40x), puoi a malapena vedere i batteri, ma hanno solo le dimensioni della punta di un ago, come piccoli punti. Di solito ingrandiamo fino a 1000 volte (10x, 100x) per osservare e, in questo momento, l'aspetto dei batteri può ancora essere visto abbastanza chiaramente. Dopo una colorazione speciale si vedono chiaramente anche i flagelli. Per ingrandire 1000 volte, è necessario utilizzare una lente d'ingrandimento. Il cosiddetto specchio a olio consiste nel far cadere una goccia di catrame tra la lente dell'obiettivo e il vetro di copertura. L'indice di rifrazione del catrame è superiore a quello dell'aria, quindi è possibile utilizzare un ingrandimento maggiore.
10x e 40x indicano che questo obiettivo è ingrandito 10x e 40x. L'ingrandimento dell'oculare moltiplicato per l'ingrandimento della lente dell'obiettivo dà l'ingrandimento totale del microscopio. L'oculare e l'obiettivo del microscopio utilizzato alle scuole medie possono essere sostituiti e l'oculare è solitamente 5x o 10x. L'oculare di un piccolo microscopio è solitamente solo 10x, che può essere utilizzato per osservare Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis e Bacillus subtilis (usato per osservare le spore).
