إن أبرز خصائص المجهر هي قوة التحليل ، وتضخيم موضوع الدراسة والتعريف. تسمح هذه القدرات بدراسة الكائنات المجهرية ولها تطبيقات في مجالات الدراسة المختلفة.
المجهر هو أداة تطورت بمرور الوقت ، وذلك بفضل تطبيق التقنيات الجديدة لتقديم صور مذهلة أكثر اكتمالا وحدة للعناصر المختلفة التي هي موضوع الدراسة في مجالات مثل علم الأحياء والكيمياء والفيزياء ، الطب ، من بين العديد من التخصصات الأخرى.
يمكن أن تكون الصور عالية الدقة التي يمكن الحصول عليها باستخدام المجاهر المتقدمة رائعة للغاية. من الممكن اليوم ملاحظة ذرات الجسيمات بمستوى من التفاصيل لم يكن من الممكن تصوره قبل سنوات.
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من المجاهر. وأشهرها هو المجهر الضوئي ، وهو جهاز يتكون من عدسة أو عدستين (مجهر مركب).
يوجد أيضًا المجهر الصوتي ، والذي يعمل عن طريق إنشاء الصورة من الموجات الصوتية عالية التردد ، والمجاهر الإلكترونية ، والتي بدورها تصنف إلى مجاهر المسح (SEM ، مجهر المسح الإلكتروني) والميكروسكوب النفقي (STM ، Scanning Tunneling). مجهر).
يوفر الأخير صورة تكونت من قدرة الإلكترونات على "المرور" عبر سطح مادة صلبة عن طريق ما يسمى "تأثير النفق" ، وهو أكثر شيوعًا في مجال فيزياء الكم.
على الرغم من اختلاف التشكل ومبدأ التشغيل لكل نوع من هذه الأنواع من المجاهر ، إلا أنهما يشتركان في سلسلة من الخصائص ، والتي على الرغم من قياسها بطرق مختلفة في بعض الحالات ، تظل مشتركة للجميع. هذه بدورها هي العوامل التي تحدد جودة الصور.
الخصائص المشتركة للمجهر
1- قوة القرار
يتعلق بالحد الأدنى من التفاصيل التي يمكن أن يقدمها المجهر. يعتمد ذلك على تصميم الجهاز وخصائص الإشعاع. عادةً ما يتم الخلط بين هذا المصطلح و "الدقة" التي تشير إلى التفاصيل التي حققها المجهر بالفعل.
لفهم الفرق بين قوة الحل والقرار بشكل أفضل ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الأول هو خاصية للأداة على هذا النحو ، يتم تعريفها على نطاق أوسع على أنها "الحد الأدنى للفصل بين نقاط الكائن تحت الملاحظة والتي يمكن إدراكها في ظل الظروف الأمثل "(Slayter and Slayter ، 1992).
بينما ، من ناحية أخرى ، فإن الدقة هي الحد الأدنى للفصل بين نقاط الكائن المدروس التي تمت ملاحظتها بالفعل ، في ظل ظروف حقيقية ، والتي يمكن أن تكون مختلفة عن الظروف المثالية التي تم تصميم المجهر من أجلها.
ولهذا السبب ، في بعض الحالات ، لا تكون الدقة الملاحظة مساوية للحد الأقصى الممكن في ظل الظروف المرغوبة.
للحصول على دقة جيدة ، بالإضافة إلى قوة الدقة ، يلزم وجود خصائص تباين جيدة ، سواء من المجهر أو الكائن أو العينة المراد ملاحظتها.
2- التناقض أو التعريف
صورة عالية الوضوح لكائن وحيدة الخلية. عبر يوتيوب.
تشير هذه الخاصية إلى قدرة المجهر على تحديد حواف أو حدود كائن ما فيما يتعلق بالخلفية حيث يوجد.
إنه نتاج التفاعل بين الإشعاع (انبعاث الضوء أو الطاقة الحرارية أو غيرها من الطاقة) والشيء قيد الدراسة ، وهذا هو السبب في أننا نتحدث عن التباين المتأصل (ذلك الخاص بالعينة) والتباين الآلي (ذلك الخاص بالمجهر نفسه).
هذا هو السبب في أنه من خلال التخرج من التباين الآلي ، من الممكن تحسين جودة الصورة ، بحيث يتم الحصول على مزيج مثالي من العوامل المتغيرة التي تؤثر على نتيجة جيدة.
على سبيل المثال ، في المجهر الضوئي ، يعد الامتصاص (خاصية تحدد الإضاءة والظلام والشفافية والتعتيم والألوان التي يتم ملاحظتها في كائن ما) المصدر الرئيسي للتباين.
3- التكبير
رؤية حبوب اللقاح من خلال المجهر.
تسمى أيضًا درجة التكبير ، وهذه الخاصية ليست أكثر من علاقة عددية بين حجم الصورة وحجم الكائن.
عادةً ما يُرمز إليه برقم مصحوب بالحرف "X" ، لذا فإن المجهر الذي يساوي تكبيره 10000X سيعرض صورة أكبر 10000 مرة من الحجم الفعلي للعينة أو الكائن قيد الملاحظة.
على عكس ما قد تعتقده ، فإن التكبير ليس أهم خاصية للميكروسكوب ، حيث يمكن أن يكون للكمبيوتر مستوى تكبير مرتفع إلى حد ما ولكن دقة ضعيفة للغاية.
من هذه الحقيقة يُشتق مفهوم التكبير المفيد ، أي مستوى التكبير الذي يوفر حقًا ، إلى جانب تباين المجهر ، جودة عالية وصورة حادة.
من ناحية أخرى ، يحدث التكبير الفارغ أو الخاطئ عند تجاوز الحد الأقصى للتكبير المفيد. من تلك النقطة فصاعدًا ، على الرغم من الاستمرار في تكبير الصورة ، لن يتم الحصول على مزيد من المعلومات المفيدة ولكن على العكس من ذلك ، ستكون النتيجة صورة أكبر ولكنها ضبابية لأن الدقة تظل كما هي.
يوضح الشكل التالي هذين المفهومين بطريقة واضحة:
التكبير أعلى بكثير في المجاهر الإلكترونية منه في المجاهر الضوئية التي تصل إلى تكبير 1500X للأكثر تقدمًا ، حيث تصل السابقة إلى مستويات تصل إلى 30000X في حالة مجاهر SEM.
بالنسبة لمسح المجاهر النفقية (STM) ، يمكن أن يصل نطاق التكبير إلى مستويات ذرية تبلغ 100 مليون مرة حجم الجسيم ، بل ومن الممكن تحريكها ووضعها في ترتيبات محددة.
خاتمة
من المهم الإشارة إلى أنه وفقًا للخصائص الموضحة أعلاه لكل نوع من أنواع المجاهر المذكورة ، فإن لكل نوع تطبيق معين ، مما يسمح بالاستفادة من المزايا والفوائد المتعلقة بجودة الصور بالطريقة المثلى.
إذا كانت لبعض الأنواع قيودًا في مناطق معينة ، فيمكن تغطيتها بواسطة تقنية الآخرين.
على سبيل المثال ، تُستخدم مجاهر المسح الإلكتروني (SEM) بشكل عام لتوليد صور عالية الدقة ، لا سيما في مجال التحليل الكيميائي ، وهي مستويات لا يمكن الوصول إليها بواسطة مجهر العدسة.
يتم استخدام المجهر الصوتي بشكل متكرر في دراسة المواد الصلبة غير الشفافة وتوصيف الخلايا. يكتشف بسهولة الفراغات داخل المادة ، وكذلك العيوب الداخلية والكسور والشقوق والعناصر المخفية الأخرى.
من جانبه ، لا يزال المجهر الضوئي التقليدي مفيدًا في بعض مجالات العلوم نظرًا لسهولة استخدامه ، وتكلفته المنخفضة نسبيًا ، ولأن خصائصه لا تزال تحقق نتائج مفيدة للدراسات المعنية.
المراجع
- التصوير المجهري الصوتي. تم الاسترجاع من: smtcorp.com.
- الفحص المجهري الصوتي. تم الاسترجاع من: soest.hawaii.edu.
- ادعاءات فارغة - تكبير كاذب. تم الاسترجاع من: microscope.com.
- المجهر ، كيف تصنع المنتجات. تم الاسترجاع من: encyclopedia.com.
- المسح المجهري الإلكتروني (SEM) بواسطة سوزان سواب. تم الاسترجاع من: serc.carleton.edu.
- سلايتر ، إي وسلايتر هـ. (1992). المجهر الضوئي والإلكتروني. كامبريدج ، مطبعة جامعة كامبريدج.
- ستيلي ، ج. (1960). المجهر وكيفية استخدامه. نيويورك ، منشورات دوفر.
- معرض الصور STM. تم الاسترجاع من: researcher.watson.ibm.com.
- فهم المجاهر والأهداف. تم الاسترجاع من: edmundoptics.com
- نطاق تكبير مفيد. تم الاسترجاع من: microscopyu.com.