كيف نحافظ على المجهر
كيف نحافظ على المجهر
المجهر أو الميكروسكوب هو الجهاز المستخدم عند رؤية الأشياء الصغيرة وتكبيرها، ويستخدم عند رؤية الأجسام الصغيرة التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، أو في دراسة تفاصيل مكونات الأشياء، ويعرف العلم المعني برؤية واكتشاف التفاصيل الدقيقة للأشياء باسم علم المجهريات.
وللحفاظ على المجهر لا بد من مراعاة الآتي:
- عند نقل المجهر من مكان لآخر، يجب حمله من القاعدة والذراع الداعم.
- لا بد من الحذر والتأني عند التعامل مع المجهر وتحريكه.
- يجب وضع غطاء دائم على المجهر إذا لم يتم استخدامه، لحمايته من الملوثات الخارجية مثل الغبار وغيرها.
- يجب تنظيف المجهر بعد الانتهاء من استخدامه في كل مرة.
- عند تخزين المجهر يجب وضعه في مكان آمن لا يمكن تحريكه، ويجب تجنب وضع أي شيء ثقيل عليه حتى لا يتلف.
ما أول الخطوات التي ادت إلى اختراع المجهر
تعود فكرة المجهر إلى عصور ما قبل التاريخ، حيث استخدم الإنسان البدائي قطعة صغيرة من الزجاج البركاني أو البلورة الصخرية لملاحظة تكبير الأشياء.
- على مدى آلاف السنين، تمت محاولات عديدة من قبل الإنسان لاستخدام أدوات لتكبير الأشياء التي يراها، وبالتالي لجأ النحاتون القدماء في حضارات الشرق الأوسط القديمة إلى تكبير المنحوتات باستخدام كرات زجاجية مملوءة بالماء وكرات بلورية صخرية.
- في عصر الإمبراطورية الرومانية، تم استخدام عدسات القراءة لتكبير الحروف، ولم يشهد هذا المجال تطورا كبيرا في العصور التالية.
- في أواخر القرن السادس عشر، نجح هانس لبيرشي وزكريا جانسين، اثنان من الألمان صناع العدسات، في صنع أول مجهر مركب عرفته البشرية، وكان عبارة عن أنبوب يحتوي على عدة عدسات وتم تجميعه بنظام معين.
- يعد الطبيب الألماني جيوفاني فابر هو أول من أطلق على جهاز المجهر اسم “ميكروسكوب”، وكان ذلك في عام 1625.
- في عام 1660، بدأ استخدام الميكروسكوب على نطاق واسع، واستخدم في البحث العلمي والدراسة في إنجلترا وهولندا وإيطاليا.
فوائد المجهر
تختلف فوائد المجهر باختلاف أنواعه، وذلك على النحو التالي:
فوائد المجهر الضوئي
يتم استخدام المجهر الضوئي بكثرة بين طلاب المدارس والجامعات، حيث يعمل على انكسار الضوء عند مروره من خلال العدسات المكبرة بعد تمريره من خلال العينة.
- يستخدم المجهر الضوئي لرؤية سلوكيات الخلايا مثل الانقسام الخلوي.
- من خلال المجهر الضوئي يمكن رؤية أصغر وأدق الكائنات الحية وتحديد شكلها، مثل البكتيريا، ولذلك فإنه يفيد في مجال الطب لكشف البكتيريا الضارة في الجسم.
- يستخدم المجهر الضوئي لفحص العينات بغض النظر عما إذا كانت جافة أم رطبة.
- من خلال المجهر الضوئي يمكننا رؤية الخلايا والأنسجة بتفاصيلها وأنواعها الحيوية وغير الحيوية.
فوائد المجهر الرقمي
المجهر الرقمي هو نسخة محدثة من المجهر الضوئي، ولكنه يحتوي على شاشة حاسوب بدلا من العدسات العينية، وذلك لغرض رؤية العينة.
- لا يوجد فرق بين فوائد المجهر الرقمي وفوائد المجهر الضوئي، الاختلاف الوحيد هو في الطريقة التي يتم من خلالها رؤية العينة.
فوائد المجهر التشريحي
من مميزات المجهر التشريحي أنه يكبر الصورة إلى 250 مرة.
- يتم استخدام المجهر التشريحي في العمليات الجراحية لتكبيرها ورؤيتها بوضوح.
- يتم الاستعانة به أيضا في صناعة الدوائر الإلكترونية وتكبيرها.
- ويستخدم أيضا المجهر التشريحي في تشريح الكائنات الحية.
فوائد المجهر الإلكتروني الماسح
يستخدم المجهر الإلكتروني الماسح في مسح السطح الخارجي للعينة، من خلال مجموعة من حزم الإلكترونات، وتصل قوة تكبيره إلى 30 ألف مرة.
- يعد المجهر الإلكتروني الماسح من أهم المعدات المستخدمة في علم الأحياء، لأنه يساعد على إخراج صور عالية الجودة للعينات وأصغر الكائنات الحية.
- يمكن الكشف على العينة ومعرفة نوعية وكمية المواد الكيميائية الموجودة بها، من خلال المجهر الإلكتروني الماسح.
- يفحص المجهر الإلكتروني الماسح ويقيس العينات الحيوية والصلبة ذات الحجم الصغير، والتي لا يمكن رؤيتها بواسطة المجهر الضوئي.
- علم الجيولوجيا يعتمد على المجهر الإلكتروني الماسح، نظرا لقدرته على تحليل الصخور وعينات صلبة أخرى.
- يستخدم المجهر الإلكتروني الماسح في مجال الطب، حيث يحلل المركبات الكيميائية الحيوية، مثل مسببات مرض جنون البقر.
فوائد المجهر الإلكتروني
يستخدم المجهر الإلكتروني على نطاق واسع في البحوث الطبية والعلمية ذات الأهمية الكبيرة، ويعتمد على إشعاع الإلكترونات ذات المدى القصير كمصدر للإشعاع، ويتواجد منه نوعان، المجهر الإلكتروني الماسح والمجهر الإلكتروني الناقل.
- يستخدم المجهر الإلكتروني لفحص الخلايا وكشف ترتيب البروتينات داخلها.
- وبواسطة فحص الخلايا يمكن عرض تفاصيل تركيبها والأنسجة والمركبات الدقيقة بأعلى جودة في البحوث الطبية الحيوية.
- يقدم معلومات دقيقة حول الخلايا وأساسيات عملها وكيفية إصابتها بالأمراض.
- تدرس العينات وتحللها الذريا باستخدام المجهر الإلكتروني.
- يستخدم المجهر الإلكتروني في مجال الكيمياء لدراسة المادة وحساب عدد وكمية الجسيمات فيها.
فوائد المجهر الصوتي
تم اختراع المجهر الصوتي في الأربعينات، حيث يستخدم الموجات الصوتية لإنتاج صورة مكبرة لجسم صغير.
- يستخدم المجهر الصوتي في الطب الرياضي، حيث يتم الكشف عن إصابات الرياضيين من خلاله.
- يكشف الطيب الصوتي عن الإصابات المبكرة في عظام الخيل المستخدمة في السباقات.
- للمجهر الصوتي دور كبير في تطوير تقنيات المجهر الإلكتروني ودمجه معها.
- يتم استخدام المجهر الصوتي في ابتكار جهاز التصوير المقطعي الصوتي الدقيق.
مبدأ عمل المجهر الضوئي
بداية تجدر الإشارة إلى أن للمجهر الضوئي عدة أنواع وهي: مجهر الاشعة، مجهر المجال المظلم، مجهر التباين التداخلي، مجهر التباين الفازي، المجهر المستقطب، مجهر متحد البؤرة، ويعمل على أساس عاملين وهما:
- معاملات الانكسار لتحديد انحناء الضوء: تعتمد قدرة المجهر الضوئي على التكبير على قدرة العدسة على ثني وتركيز الضوء على العينة المراد تحليلها. يتحدد انحراف الضوء عندما يمر من وسط إلى آخر، وبالتالي، يتم تحديد انحناء الضوء بواسطة معامل الانكسار. يتم قياس قدرة المادة على إبطاء سرعة الضوء من خلال معامل الانكسار. يتم تحديد اتجاه وحجم انحناء الضوء من خلال عملية الانكسار. تزداد سرعة انحناء الضوء عندما ينتقل من وسط ذو معامل انكسار منخفض إلى وسط آخر مثل الزجاج إلى الهواء. بينما تبطئ سرعة انحناء الضوء عندما يمر من وسط بمؤشر انكسار أعلى مثل الهواء إلى الزجاج، ويعود الضوء إلى وضعه العمودي على السطح.
- البُعد البؤري: عندما ينحني الضوء، يأخذ زاوية، وهذا يحدث عندما يتم وضع جسم بين الماء والهواء، وهذه هي طريقة عمل العدسات المجهرية، حيث تقوم العدسة المحدبة بتركيز الأشعة الضوئية في النقطة البؤرية عند استقبالها لتلك الأشعة، ويطلق على المسافة بين مركز العدسة والنقطة البؤرية مصطلح البعد البؤري.
أنواع عدسات المجهر الضوئي
المجهر الضوئي المركب مزود بنوعين من العدسات وهي:
- العدسة العينية: تستخدم هذه العدسة لفحص العينة، وتستطيع تكبير العينة بنسبة تتراوح بين 5 إلى 30 مرة، ولكن عادة ما يتم ضبطها لتكبير العينة بنسبة 15 مرة.
- العدسة الشيئية: كل مجهر مركب يحتوي على 3 أو 4 عدسات شيئية، ووظيفتها هي تكبير العينة بين 4 إلى 100 مرة.