- الأنواع الرئيسية من المجاهر
- مايكروسكوب بصري
- المجهر المركب
- مجهر مجسم
- مجهر بتروغرافي
- مجهر متحد البؤر
- مجهر الإسفار
- مجهر الكتروني
- انتقال المجهر الإلكتروني
- مجهر المسح الإلكتروني
- مجهر المسح الضوئي
- مجهر نفق
- مجهر المجال الأيوني
- مجهر رقمي
- مجهر افتراضي
- المراجع
هناك أنواع مختلفة من المجاهر: بصرية ، مركبة ، مجسمة ، صخرية ، متحد البؤر ، فواكه ، إلكترونية ، ناقل حركة ، مسح ضوئي ، مسبار مسح ، حفر نفقي ، أيون في المجال ، رقمي وافتراضي.
المجهر هو أداة تستخدم للسماح للإنسان برؤية ومراقبة الأشياء التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. يتم استخدامه في مجالات مختلفة من التجارة والبحوث التي تتراوح من الطب إلى علم الأحياء والكيمياء.
مجاهر القرن الثامن عشر من Musée des Arts et Métiers ، باريس
تم حتى صياغة مصطلح لاستخدام هذه الأداة للأغراض العلمية أو البحثية: الفحص المجهري.
يعود تاريخ الاختراع والسجلات الأولى لاستخدام أبسط مجهر (كان يعمل من خلال نظام العدسة المكبرة) إلى القرن الثالث عشر ، مع إسهامات مختلفة لمن كان مخترعه.
في المقابل ، يُقدر أن المجهر المركب ، الأقرب إلى النماذج التي نعرفها اليوم ، قد استخدم لأول مرة في أوروبا حوالي عام 1620.
حتى ذلك الحين ، كان هناك العديد ممن سعوا للمطالبة باختراع المجهر ، وظهرت إصدارات مختلفة ، بمكونات مماثلة ، تمكنت من تلبية الهدف وتضخيم صورة عينة صغيرة جدًا أمام العين البشرية.
من بين الأسماء الأكثر شهرة المنسوبة إلى الاختراع واستخدام إصداراتهم الخاصة من المجاهر ، Galileo Galilei و Cornelis Drebber.
أدى وصول المجهر في الدراسات العلمية إلى اكتشافات ووجهات نظر جديدة حول العناصر الأساسية للنهوض بمجالات العلوم المختلفة.
تعد رؤية الخلايا والكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا وتصنيفها من أكثر الإنجازات شيوعًا التي تم تحقيقها تحت المجهر.
منذ إصداراته الأولى منذ أكثر من 500 عام ، يحافظ المجهر اليوم على مفهومه الأساسي للتشغيل ، على الرغم من أن أدائه وأغراضه المتخصصة ما فتئت تتغير وتتطور حتى اليوم.
الأنواع الرئيسية من المجاهر
مايكروسكوب بصري
يُعرف أيضًا باسم المجهر الضوئي ، وهو المجهر الذي يتميز بأكبر قدر من البساطة الهيكلية والوظيفية.
إنه يعمل من خلال سلسلة من البصريات التي ، جنبًا إلى جنب مع دخول الضوء ، تسمح بتكبير الصورة الموجودة جيدًا في المستوى البؤري للبصريات.
إنه أقدم مجهر تصميم وأقدم إصداراته تُنسب إلى أنطون فان لوينهوك (القرن السابع عشر) ، الذي استخدم نموذجًا أوليًا بعدسة واحدة على آلية احتفظت بالعينة.
المجهر المركب
المجهر المركب هو نوع من المجهر الضوئي يعمل بشكل مختلف عن المجهر البسيط.
لديها آلية بصرية مستقلة واحدة أو أكثر تسمح بدرجة أكبر أو أقل من التكبير على العينة. تميل إلى أن يكون لها تركيبة أكثر قوة وتتيح سهولة أكبر في المراقبة.
تشير التقديرات إلى أن اسمها لا يُعزى إلى عدد أكبر من الآليات البصرية في الهيكل ، ولكن يرجع إلى حقيقة أن تكوين الصورة المكبرة يحدث على مرحلتين.
المرحلة الأولى ، حيث يتم إسقاط العينة مباشرة على الأهداف الموجودة عليها ، والمرحلة الثانية ، حيث يتم تكبيرها من خلال نظام العين الذي يصل إلى العين البشرية.
مجهر مجسم
إنه نوع من المجهر الضوئي منخفض التكبير يستخدم بشكل أساسي في التشريح. لديها آليتان بصريتان مستقلتان ؛ واحد لكل نهاية من العينة.
العمل مع الضوء المنعكس على العينة وليس من خلالها. يسمح بتصور صورة ثلاثية الأبعاد للعينة المعنية.
مجهر بتروغرافي
يستخدم المجهر البتروغرافي خصيصًا لرصد وتكوين الصخور والعناصر المعدنية ، ويعمل مع الأسس البصرية للمجاهر السابقة ، مع جودة تضمين المواد المستقطبة في أهدافه ، مما يسمح بتقليل كمية الضوء والسطوع عن المعادن يمكنهم التفكير.
يسمح المجهر الصخري ، من خلال الصورة المكبرة ، بتوضيح العناصر والتركيبات التركيبية للصخور والمعادن والمكونات الأرضية.
مجهر متحد البؤر
يسمح هذا المجهر الضوئي بزيادة الدقة الضوئية وتباين الصورة بفضل جهاز أو "الثقب" المكاني الذي يزيل الضوء الزائد أو الخارج عن التركيز الذي ينعكس خلال العينة ، خاصةً إذا كان لديه حجم أكبر الحجم الذي يسمح به المستوى البؤري.
الجهاز أو "الصنوبر" هو فتحة صغيرة في الآلية الضوئية تمنع الضوء الزائد (الذي لا يركز على العينة) من الانتشار فوق العينة ، مما يقلل من حدة والتباين الذي قد يظهر.
لهذا السبب ، يعمل المجهر متحد البؤر مع عمق مجال محدود إلى حد ما.
مجهر الإسفار
إنه نوع آخر من المجاهر الضوئية تستخدم فيه موجات الضوء الفلورية والفسفورية للحصول على تفاصيل أفضل حول دراسة المكونات العضوية أو غير العضوية.
تبرز ببساطة لاستخدام ضوء الفلورسنت لتوليد الصورة ، دون الحاجة إلى الاعتماد كليًا على انعكاس وامتصاص الضوء المرئي.
على عكس الأنواع الأخرى من المجاهر التناظرية ، يمكن أن يعرض المجهر الفلوري قيودًا معينة بسبب التآكل الذي يمكن أن يحدثه مكون ضوء الفلورسنت بسبب تراكم العناصر الكيميائية الناتجة عن تأثير الإلكترونات ، مما يؤدي إلى تآكل جزيئات الفلورسنت.
أدى تطوير المجهر الفلوري إلى حصول العلماء إريك بيتزيج وويليام مويرنر وستيفان هيل على جائزة نوبل في الكيمياء عام 2014.
مجهر الكتروني
يمثل المجهر الإلكتروني فئة في حد ذاته مقارنة بالمجاهر السابقة ، لأنه يغير المبدأ الفيزيائي الأساسي الذي يسمح بتصور عينة: الضوء.
يستبدل المجهر الإلكتروني استخدام الضوء المرئي بالإلكترونات كمصدر للإضاءة. يولد استخدام الإلكترونات صورة رقمية تسمح بتكبير العينة أكبر من المكونات الضوئية.
ومع ذلك ، يمكن أن تتسبب عمليات التكبير الكبيرة في فقدان الدقة في صورة العينة. يتم استخدامه بشكل أساسي لفحص البنية الفائقة للعينات العضوية الدقيقة ؛ القدرة التي لا تمتلكها المجاهر التقليدية.
تم تطوير أول مجهر إلكتروني في عام 1926 بواسطة هان بوش.
انتقال المجهر الإلكتروني
السمة الرئيسية لها هي أن شعاع الإلكترون يمر عبر العينة ، ويولد صورة ثنائية الأبعاد.
نظرًا للقوة النشطة التي يمكن أن تمتلكها الإلكترونات ، يجب أن تخضع العينة لتحضير سابق قبل أن يتم ملاحظتها من خلال المجهر الإلكتروني.
مجهر المسح الإلكتروني
على عكس مجهر الإرسال الإلكتروني ، في هذه الحالة يتم إسقاط شعاع الإلكترون على العينة ، مما يؤدي إلى حدوث ارتداد.
يسمح هذا بالتخيل ثلاثي الأبعاد للعينة حيث يتم الحصول على المعلومات على سطح هذا.
مجهر المسح الضوئي
تم تطوير هذا النوع من المجهر الإلكتروني بعد اختراع المجهر النفقي.
يتميز باستخدام أنبوب اختبار يقوم بمسح أسطح العينة للحصول على صورة عالية الدقة.
يقوم أنبوب الاختبار بمسح ، ومن خلال القيم الحرارية للعينة يمكنه إنشاء صورة لتحليلها لاحقًا ، موضحة من خلال القيم الحرارية التي تم الحصول عليها.
مجهر نفق
إنها أداة تستخدم بشكل خاص لتوليد الصور على المستوى الذري. يمكن أن تسمح سعة الدقة الخاصة به بمعالجة الصور الفردية للعناصر الذرية ، والتي تعمل من خلال نظام إلكتروني في عملية نفق تعمل بمستويات جهد مختلفة.
هناك حاجة إلى تحكم كبير في البيئة لجلسة مراقبة على المستوى الذري ، بالإضافة إلى استخدام العناصر الأخرى في الحالة المثلى.
ومع ذلك ، كانت هناك حالات تم فيها بناء مجاهر من هذا النوع واستخدامها بطريقة منزلية.
تم اختراعها وتنفيذها في عام 1981 من قبل جيرد بينيج وهاينريش روهر ، الحائزين على جائزة نوبل في الفيزياء في عام 1986.
مجهر المجال الأيوني
أكثر من مجرد أداة ، فهي معروفة بهذا الاسم لتقنية مطبقة لمراقبة ودراسة الترتيب وإعادة الترتيب على المستوى الذري للعناصر المختلفة.
كانت هذه هي التقنية الأولى التي جعلت من الممكن تمييز الترتيب المكاني للذرات في عنصر معين. على عكس المجاهر الأخرى ، لا تخضع الصورة المكبرة لطول موجة الطاقة الضوئية التي تمر عبرها ، ولكنها تتمتع بقدرة فريدة على التكبير.
تم تطويره بواسطة Erwin Muller في القرن العشرين ، وقد اعتُبر سابقة سمحت بتصور أفضل وأكثر تفصيلاً للعناصر على المستوى الذري اليوم ، من خلال إصدارات جديدة من التقنية والأدوات التي تجعل ذلك ممكنًا.
مجهر رقمي
المجهر الرقمي هو أداة ذات طابع تجاري وعمومي في الغالب. يعمل من خلال كاميرا رقمية يتم عرض صورتها على شاشة أو كمبيوتر.
لقد تم اعتباره أداة وظيفية لمراقبة حجم وسياق العينات العاملة. بالطريقة نفسها ، لديها بنية فيزيائية يسهل التعامل معها.
مجهر افتراضي
المجهر الافتراضي ، أكثر من مجرد أداة مادية ، هو مبادرة تسعى إلى رقمنة وأرشفة العينات التي عملت حتى الآن في أي مجال من مجالات العلوم ، بهدف تمكين أي طرف مهتم من الوصول والتفاعل مع النسخ الرقمية للعينات العضوية أو غير عضوي من خلال منصة معتمدة.
وبهذه الطريقة ، سيتم التخلي عن استخدام الأدوات المتخصصة وسيتم تعزيز البحث والتطوير دون مخاطر تدمير أو إتلاف عينة حقيقية.
المراجع
- (2010). تم الاسترجاع من تاريخ المجهر: history-of-the-microscope.org
- كينز. (سادس). أساسيات المجاهر. تم الاسترجاع من Keyence - موقع المجهر البيولوجي: keyence.com
- Microbehunter. (سادس). نظرية. تم الاسترجاع من Microbehunter - مورد الفحص المجهري للهواة: microbehunter.com
- ويليامز ، دي بي ، وكارتر ، سي بي (بدون تاريخ). المجهر الإلكتروني للإرسال. نيويورك: الصحافة الكاملة.