Il microscopio ottico è uno strumento essenziale del batteriologo. I batteri sono semplicemente troppo piccoli per vedere da soli. Alcuni batteri sono così piccoli, infatti, che non possono nemmeno essere visti con un potente microscopio ottico senza un piccolo aiuto - un piccolo aiuto sotto forma di una lente a immersione in olio. Le lenti che richiedono l'immersione in olio sono tutte classificate come obiettivi ad alto ingrandimento.

Ingrandimento dell'occhio

L'occhio contiene superfici che piegano la luce per portarla a concentrarsi sulla retina. La posizione di un punto luminoso sulla retina dipende dall'angolo in cui la luce entra nell'occhio. L'occhio mette a fuoco la luce da due angoli diversi in due punti diversi. La separazione dei punti dipende dalla differenza nell'angolo. Se due punti sono abbastanza vicini da stimolare le stesse cellule sulla retina, non sarai in grado di distinguerli. Ecco perché non puoi vedere i batteri: l'angolo tra la luce proveniente dai due lati di un batterio è così piccolo che il tuo occhio si fonde con l'altra luce.

Come funziona un microscopio

Un microscopio è come una lente in più davanti ai tuoi occhi. L'intero scopo è quello di ingrandire l'angolo di luce proveniente da un oggetto, quindi il microscopio agisce come una grande lente d'ingrandimento, piegando la luce per farla apparire come se l'oggetto fosse sparpagliato. Tuttavia, l'utilizzo di una grande lente per il lavoro creerebbe immagini scure e distorte, quindi un microscopio utilizza un paio di piccoli obiettivi: un obiettivo vicino al campione e un oculare o un oculare vicino all'occhio. Ciascuno di questi obiettivi ha il proprio ingrandimento. L'ingrandimento dell'intero microscopio è il prodotto dell'ingrandimento di entrambi gli obiettivi. Un oculare 10X - uno che ingrandisce di un fattore di 10 - con un obiettivo 20X fornisce un ingrandimento complessivo di 200X.

Luce di flessione

La luce si piega quando transita da una superficie all'altra . Sono necessarie due cose: la luce deve colpire l'interfaccia ad angolo, e la "densità" dei due materiali deve essere diversa. Questo non è in realtà densità per peso, ma una specie di densità ottica chiamata indice di rifrazione.

Maggiore è l'ingrandimento, maggiore è l'angolo di luce che l'obiettivo deve raccogliere dal campione. Normalmente, i batteri si trovano in una goccia d'acqua contenuta in uno scivolo di vetro e si piegano leggermente mentre lascia il vetrino. Questo ha l'effetto di far sì che un cono di luce proveniente dai batteri si diffonda in un cono ancora più grande. A grandi ingrandimenti il ​​cono di luce deve diventare grande - così grande da poter perdere del tutto l'obiettivo. Ecco dove entra l'immersione in olio.

Lenti a immersione per olio

Il cono di luce di una vetrata si espande per due motivi: perché è inclinato rispetto alla superficie e perché l'indice di la rifrazione dell'aria è inferiore all'indice di rifrazione del vetro. L'olio ha lo stesso indice di rifrazione del vetro, quindi il cono di luce non si espande troppo. Invece, la luce rimane allo stesso angolo fino a raggiungere l'obiettivo.

La lente dell'obiettivo deve essere appositamente progettata per mettere a fuoco un campione attraverso l'olio, ma molti obiettivi sono progettati in questo modo. In generale, le lenti obiettive di 60X o superiori potrebbero usare l'olio e sicuramente raggiungeranno il 100X. Poiché gli oculari sono tipicamente 10X, l'olio è necessario per visualizzare i batteri con un ingrandimento di 1000X.