ควรใช้กล้องจุลทรรศน์ชนิดใดในการดูเซลล์แบคทีเรีย?
ในฐานะที่เป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำในการขยายและการสังเกตวัตถุ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงที่แตกต่างกันจึงสามารถสังเกตตัวอย่างประเภทต่างๆ ได้ ผู้ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น จุลชีววิทยา การวิจัยพืช และการวิจัยในสัตว์ จำเป็นต้องดูระดับขนาดของแบคทีเรีย ดังนั้นในการสังเกตตัวอย่างดังกล่าวควรใช้กล้องจุลทรรศน์ชนิดใด บทความนี้มีการวิเคราะห์โดยละเอียด
คำตอบสำหรับคำถามนี้สามารถพูดคุยได้จากแง่มุมต่างๆ ของขนาดเซลล์แบคทีเรีย สายตามนุษย์ และความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์
1. โดยทั่วไปขนาดของเซลล์แบคทีเรียจะอยู่ในช่วงไมโครเมตร โดยพิจารณาจากเชื้อ Escherichia coli เป็นตัวอย่าง: ความยาวประมาณ 1um และความกว้างประมาณ 0.5um
2. ความละเอียด หมายถึง ระยะห่างเล็กน้อยระหว่างวัตถุสองชิ้นที่สามารถแยกแยะได้อย่างชัดเจน
ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์หมายถึงระยะห่างขั้นต่ำระหว่างวัตถุสองชิ้นที่สามารถแยกแยะได้อย่างชัดเจนหลังจากการขยายและการถ่ายภาพ
ความละเอียดของเครื่องมือหมายถึงความสามารถในการให้ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างจุลภาคของวัตถุที่กำลังวัด ยิ่งความละเอียดสูงเท่าไร ข้อมูลก็ยิ่งมีรายละเอียดมากขึ้นเท่านั้น ปัจจัยการขยายที่เกินขีดจำกัดการขยายเรียกว่าการขยายที่ไม่ถูกต้อง ซึ่งไม่สามารถให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างที่ละเอียดได้
3. ความละเอียดของดวงตามนุษย์คือ 0.1 มม. ซึ่งหมายความว่าภายใต้แสงที่เพียงพอและระยะห่าง 1 ฟุต ดวงตาของมนุษย์โดยเฉลี่ยสามารถแยกแยะระยะห่างเล็กน้อย 0.1 มม. ระหว่างจุดสองจุดได้ .
4. โดยสรุป หากต้องการดูแบคทีเรีย กำลังขยายจะต้องมีอย่างน้อย 0.1 มม. ۞ 0.5um=1000 ۞ 5=200 เท่า อย่างไรก็ตาม ด้วยการขยายขนาดนี้ แบคทีเรีย (Escherichia coli) ที่เห็นเป็นเพียงจุดเล็กๆ เท่านั้น และเพื่อที่จะดูข้อมูลโครงสร้างที่มีรายละเอียดมากขึ้น จำเป็นต้องเพิ่มกำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์
5. ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงแบบปกติถูกจำกัดด้วยความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้ (390-770 นาโนเมตร) และโดยทั่วไปจะไม่เกิน 1,000 เท่า ซึ่งเป็นขีดจำกัดการขยายของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงแบบปกติ การขยายที่เกิน 1,000 เท่าไม่สามารถให้ข้อมูลโครงสร้างที่มีรายละเอียดมากขึ้นได้ ซึ่งอยู่ในขอบเขตของการขยายที่ไม่มีประสิทธิภาพ
6. กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนกำลังขยายสูงถึง 800,000 เท่า และหลักการพื้นฐานของมันเหมือนกับกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลทั่วไปซึ่งสร้างคลื่นอิเล็กตรอนความยาวคลื่นสั้นผ่านแรงดันสูง
เมื่อซูมเข้า 400 เท่า (10x, 40x) คุณจะแทบจะมองไม่เห็นแบคทีเรีย แต่มีขนาดเท่าปลายเข็ม เหมือนจุดเล็กๆ เท่านั้น โดยปกติแล้ว เรายังคงซูมเข้าไปถึง 1,000 เท่า (10x, 100x) เพื่อการสังเกตการณ์ และในเวลานี้ ลักษณะของแบคทีเรียยังคงมองเห็นได้ชัดเจน แม้ว่าจะมีการย้อมแฟลเจลลาแบบพิเศษแล้วก็ตาม หากต้องการขยาย 1,000 เท่า คุณต้องใช้กระจกน้ำมัน สิ่งที่เรียกว่ากระจกเงาคือการหยดน้ำมันซีดาร์ระหว่างเลนส์ใกล้วัตถุและกระจกครอบ ดัชนีการหักเหของน้ำมันซีดาร์สูงกว่าอากาศ จึงสามารถขยายขนาดใหญ่ขึ้นได้
10x และ 40x แสดงว่าเลนส์ถูกขยาย 10x และ 40x กำลังขยายของช่องมองภาพจะคูณด้วยกำลังขยายของเลนส์ใกล้วัตถุเพื่อให้ได้กำลังขยายรวมของกล้องจุลทรรศน์นี้ เลนส์ใกล้ตาและวัตถุประสงค์ของกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้ในโรงเรียนมัธยมต้นสามารถเปลี่ยนได้ และเลนส์ใกล้ตาโดยทั่วไปจะมีขนาด 5x หรือ 10x ช่องมองภาพของกล้องจุลทรรศน์ขนาดเล็กมักจะมีขนาดเพียง 10 เท่า และสามารถตรวจสอบ Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis และ Bacillus megalobus (ใช้ในการสังเกตสปอร์)
