المجهر هو جهاز أو آلية تتيح رؤية أفضل للعناصر أو الأشياء الأصغر ، والحصول على صورة مكبرة لها. تتميز هذه الأداة بزيادة الصورة إلى مستوى الشبكية من أجل التقاط المعلومات بشكل أفضل. العلم المسؤول عن التحقيق في هذه السلسلة من الأجسام الصغيرة ، باستخدام هذه الأداة ، يسمى الفحص المجهري.
ما هو المجهر
جدول المحتويات
من ناحية أصل الكلمة ، تأتي كلمة مجهر من الكلمة اليونانية μικρός σκοπέω ، والتي تعني "جهاز أو جهاز لمراقبة الأشياء الصغيرة ، التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة" ، وهي كلمة مكونة من كلمة "ميكرو" والتي تعني "صغير" وتشير "سكوبيان" إلى " جهاز للرؤية أو المراقبة.
بعبارة أخرى ، المجهر ليس أكثر من أداة بصرية ذات قيمة عالية وذات صلة بالعلم ، لأنه بفضله ، يمكن ملاحظة الكائنات الحية الدقيقة والعناصر الدقيقة.
تتكون هذه الأداة من عدسات مسؤولة عن تكبير الصور الصغيرة التي يتم التركيز عليها والتي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة بالعين المجردة.
كان أول مجهر تم إنشاؤه في تاريخ البشرية هو الميكروسكوب البصري ولا يزال قيد الاستخدام بسبب تشغيله ، حيث أنه يقوم على خاصية المواد المختلفة التي تحقق تغيير اتجاه أشعة الضوء.
منذ تلك اللحظة ، بدأ العلماء في إنشاء عدسات خاصة تسمح لأشعة الضوء بالتلاقي ، بحيث يمكن ، مع الجمع بين الاثنين ، إنشاء الصورة المكبرة لأي نوع من الأشياء التي تتم دراستها. ومن الأمثلة العملية على ذلك استخدام عدسة واحدة (مثل العدسة المكبرة ، على سبيل المثال) ، لإعادة إنتاج صورة مكبرة لعينة معينة.
عندما يتعلق الأمر بالمجهر البصري ، يتم إنشاء الصورة المكبرة من عدسات مختلفة ، بعضها مثبت على هدف الأداة والبعض الآخر على العدسة. من المهم أن نلاحظ أن العدسات الموجودة على الهدف تولد صورة مكبرة حقيقية للعينة ، ثم يتم تكبير الصورة من خلال العدسات العينية ، مما يؤدي إلى ظهور عينة افتراضية بحجم أكبر من الأصلي.
من المهم أيضًا الإشارة إلى حقيقة أن أحد العناصر الأساسية لهذه الأجهزة هو الضوء ، وربما يكون هذا هو السبب في أن المجاهر مجهزة بتركيز ومكثف ، وبهذه الطريقة يمكنهم تركيز شعاع الضوء نحو العينات. بعد مرور الضوء عبر العينة ، تكون العدسات مسؤولة عن انحرافها بشكل صحيح للحصول على صورة مكبرة.
تاريخ المجهر
قبل عدة قرون ، قبل إنشاء المجهر الأول بوقت طويل ، استخدم الناس عدسات مختلفة يمكنها تكبير صورة العينات التي كانت قيد الدراسة ، وتعرف هذه العدسات باسم العدسات المكبرة التي لا تزال في الواقع مستخدمة في كثير جزء من العالم.
ومع ذلك ، كان روجر بيكون ، خلال القرن الثالث عشر ، مسؤولاً عن دراسة هذه العدسات المكبرة وإضفاء لمسة شاملة على استخدامها ، وإجراء بحث فعال لتغيير استخدام النظارات المكبرة لأدوات أخرى من شأنها أن تعطي فعالية أفضل لتكبير العينات..
يعود أصل المجهر إلى عام 1590 ، حيث كان مخترعه زكريا يانسن ، المولود في ميدلبورغ ، هولندا ؛ ثم أنتون فان ليفينهوك ، تاجر وعالم من أصل هولندي ، في عام 1674 أتقن هذا الخلق ، لأنه بفضله ، تم اكتشاف خلايا الدم الحمراء والبكتيريا في الدم. يعتبر المجهر الضوئي هو الأكثر استخدامًا والأول من نوعه نظرًا لبساطته التقنية ، حيث يتكون من عدسة واحدة أو أكثر تسمح بمراقبة صورة مكبرة للكائن أو العنصر.
وتجدر الإشارة إلى أن هذه العدسات يمكنها تكبير الجسم حتى 15 مرة من خلال الانكسار. هذه العدسات زجاج أو بلاستيك أو أي نوع آخر من المواد نصف الشفافة بشكل دائري مما يغير اتجاه الضوء الذي يسقط عليها. ولكن في نفس الوقت تقريبًا ، صنع جاليليو جاليلي أيضًا مجهرًا باستخدام عدسة محدبة ومقعرة.
لذلك ، على الرغم من مرور سنوات عديدة ، هناك شكوك حول من هو المخترع الحقيقي لهذه الأداة المفيدة للغاية. الشيء الوحيد الذي يبقى واضحًا هو أن أول شخص استخدم مصطلح المجهر كان جيوفاني فابر في عام 1625.
بعد ذلك ، بالنسبة لما كان جزءًا من القرن السابع عشر ، بدأت تظهر التحقيقات الأولى التي وثقت الملاحظات التي تم إجراؤها تحت مراقبة المجهر. أول هذه التحقيقات يحمل عنوان Micrographia وكتبه روبرت هوك ، الذي نُشر عام 1665. في هذا العمل ، توجد جميع أنواع الرسوم التوضيحية للحشرات والنباتات. تم التقاطها جميعًا بواسطة هذه الأداة البصرية.
على مر القرون ، تم إتقان تقنية هذه الأدوات حتى حصل على الأجهزة التي يتم استخدامها اليوم في جميع أنحاء العالم ، حيث كان Carl Zeiss أحد أشهر مصنعي المجاهر في القرن التاسع عشر لأن شركته حديثة تمامًا الأدوات ودمج العديد من النظريات البصرية التي طورها عالم مشهور إرنست آبي. في وقت لاحق ، سمحت التطورات في القرن العشرين بتطوير تقنيات مجهرية جديدة ، ونتيجة لذلك ، حصلت على أنواع جديدة من المجاهر ، من بينها ، الإلكترونية ، والتي سيتم شرحها بالكامل لاحقًا في نفس المنشور.
أجزاء المجهر
مثل أي أداة علمية ، تحتوي المجاهر على عدة أجزاء تشكل العملية بأكملها. يمكن تصنيف أجزائه حسب تلك التي تنتمي إلى نظامها الميكانيكي وتلك التي تنتمي إلى نظامها البصري. بدون هذه ، من المستحيل أن يعمل المجهر بشكل صحيح.
النظام البصري
يعد المجهر الضوئي أحد الاختراعات التي ميزت قبل وبعد في تاريخ العلوم ، وخاصة في الأمور الطبية والبيولوجية. يمكن تعريفه بشكل أساسي على أنه أداة تسمح برصد العناصر غير المحسوسة بالعين المجردة في حجم كبير ، والتي بفضلها تم إنشاء العديد من المجاهر الأخرى ، والتي تحتوي على نظام بصري وميكانيكي. يشتمل أخصائي البصريات على مجموعة من العناصر والعدسات لمعالجة الضوء التي تسمح بإنشاء صورة مكبرة بشكل أكبر.
- التركيز: وهي المسؤولة عن انبعاث أشعة الضوء التي يتم توجيهها إلى العينات التي يتم دراستها.
- المكثف: وظيفته الرئيسية هي تركيز كل من أشعة الضوء على العينة المراد ملاحظتها.
- الحجاب الحاجز: يميل المكثف إلى أن يقترن بالحجاب الحاجز ، وهو المسؤول عن تنظيم كمية الضوء الساقط المستخدم في العينة.
- الهدف: يعتمد هذا الجزء الأساسي من الأداة على مجموعة من العدسات التي تستقبل الضوء الذي يأتي من العينة ، وبهذه الطريقة يسمح بزيادة صورة العينة التي تتم ملاحظتها.
- العدسة العينية: هي المسؤولة عن تكبير الصورة التي تأتي من الهدف ، في الواقع ، من خلال هذا الجزء يمكن ملاحظة العينة بالكامل.
نظام ميكانيكي
يعتمد هذا النظام على نسبة الدعم الهيكلي لجميع العناصر التي سبق ذكرها في هذا القسم نفسه. يحدث الشيء نفسه تمامًا هنا كما هو الحال مع النظام البصري ، إذا لم تكن جميعها موجودة ، فلن يعمل المجهر بشكل صحيح.
وهي مصنفة على النحو التالي:
- القاعدة: تُعرف أيضًا باسم القدم ، وهي المسؤولة عن إبقاء المجهر في وضع ثابت.
- الذراع: هي الهيكل الأساسي للأداة ، بالإضافة إلى أنها تربط القاعدة بنظامها البصري.
- المرحلة: هي الجزء الأفقي من أداة تكبير العينة ، وهناك توضع العينة المراد ملاحظتها.
- المسامير اللولبية الميكرومترية والخشنة: نظرًا لأن المرحلة ليست متصلة بإحكام بالذراع ، يجب أن تنظم موضعها باستخدام البراغي الدقيقة والخشنة
- المسدس: هذا هو الجزء الذي توجد فيه الأهداف ، وهي بشكل عام 3 أو 4 ويمكن تدويرها لتحديد الهدف المناسب.
- الأنبوب: وهو مسئول عن ربط الأهداف بالعدسة.
أنواع المجاهر
بالإضافة إلى البصريات ، هناك أيضًا أنواع أخرى من المجاهر ، ذات وظائف وخصائص مختلفة ، من بينها المجهر البسيط ، المجهر المركب ، الضوء فوق البنفسجي ، الفلوري ، التصوير الصخري ، مجهر المجال المظلم ، التباين ، طور الضوء المستقطب ، متحد البؤر الإلكتروني ، مجهر إرسال إلكتروني ، مجهر مسح إلكتروني ، من بين أمور أخرى. في هذا القسم ، سيتم شرح أهمها في العالم ، بالإضافة إلى خصائصها السائدة.
المجهر المركب
يتم تصنيف هذا على أنه أساسي بالنسبة لأخصائي العيون. يشير مصطلح "مركب" إلى حقيقة استخدام عدستين أو أكثر للحصول على الصورة المكبرة للعينة. يتم استخدام الاسم على عكس اسم أداة بسيطة ، لأنه يشير إلى المجاهر التي تعمل مع عدسة واحدة ، أي العدسات المكبرة.
مجهر أحادي
كما يوحي اسمها ، فهي تحتوي على عدسة واحدة تسمح لعين واحدة برؤية العينة.
بسبب هذه الميزة البسيطة ، يتم استخدامها من قبل الطلاب أو الأشخاص الذين يجدون شغفهم في الفحص المجهري. هذه الأداة ليست مريحة ، حتى أقل من ذلك عندما يتعين تحليل العينات بالساعة ، ولهذا السبب لا يستخدمها المحترفون ويفسحون المجال لأداة مجهر. يحتوي هذا النوع من الأدوات البصرية على عدستين ، لذلك يمكن استخدام كلتا العينين لتحليل العينات ، ويكون أكثر راحة ويتم تقسيم صورة الهدف إلى قسمين من خلال منشور بصري.
مجهر ثلاثي العينيات
والتي تحتوي على عدستين تسمحان بمراقبة العينة ، ولكنها تتضمن أيضًا عدسة عينية إضافية لتوصيل كاميرا تلتقط صور الملاحظات التي تم إجراؤها.
هناك أيضًا الكاميرا الرقمية ، بدلاً من وجود العدسة العينية ، فهي تحتوي على كاميرا تسمح بالتقاط صور العينة رقميًا ، والتي يتم عرضها في الوقت الفعلي من خلال الشاشة ، على الرغم من إمكانية نقلها أيضًا على جهاز كمبيوتر من خلال الاتصالات يو اس بي.
مجهر مقلوب
كما يوحي الاسم ، فإنه يعكس موضع مصدر الضوء والهدف ، لذلك يتم إضاءة العينة من أعلى ويتم وضع الهدف أسفل المرحلة. ميزة هذه الأداة هي أنه يمكنك رؤية العناصر الموجودة في الجزء السفلي من حاوية المراقبة. يتم استخدامه لرؤية الأنسجة والخلايا الحية الموجودة داخل الحاوية والتي يتم ترطيبها باستمرار.
مجسامي
إنها أداة مجهر ، حيث تحتوي على عدستين ، ولكن مع هذه الأداة البصرية ، توفر كل عدسة صورة مختلفة. ينتج عن الجمع بين الصورتين المقدمتين من العدسات تأثير رؤية الصورة في ثلاثة أبعاد. من أجل الحصول على هذا التأثير ، يجب استخدام هدفين ، أحدهما مختلف لكل عدسة. مع الأجهزة التقليدية ، تميل العينة إلى أن تكون ملطخة بالمواد ، وبهذه الطريقة يزداد التباين بالنسبة إلى الخلفية الساطعة.
عندما لا تكون العينة ملطخة ، يميل التباين إلى الانخفاض ولا يتم تقدير التفاصيل بشكل كامل ، لذلك ، لمعالجة هذه الأنواع من المشاكل ، تم إنشاء هذه الأجهزة التي تستخدم مع تقنيات معالجة شعاع الضوء. هذه تجعل من الممكن مراقبة العينات بمستويات التباين المناسبة. هذه المجاهر هي:
- مجهر المجال المظلم
- مجهر ضوئي صخري أو مستقطب
- مجهر تباين الطور
- مجهر تباين التداخل التفاضلي
- يميل البعض أيضًا إلى تضمين مصابيح الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والفلورية.
صور المجهر
ستجد في هذا القسم معرضًا للصور المجهرية لترى بشكل مباشر كيف تبدو كل واحدة من تلك المذكورة في هذا المنشور ، بدءًا من الصور الحقيقية حتى مجهر الرسم.
