أنواع المجاهر وأسلوب استخدامها

أنواع المجاهر واستخداماتها

عرف المجهر بأنه أداة تُستخدم لرؤية الأجسام الصغيرة التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. توجد عدة أنواع من المجاهر، منها المجهر الضوئي، المجهر الإلكتروني، والمجهر الفوقي وغيرها.

من المهم ملاحظة أن اختيار نوع المجهر يعتمد على الغرض المراد تحقيقه ودرجة الوضوح المطلوبة من قبل المستخدمين، سواء كانوا باحثين أو طلاب. ويختلف سعر المجهر من بضع عشرات إلى آلاف الدولارات. نستعرض فيما يلي أبرز أنواع المجاهر واستخداماتها:

المجهر البسيط

يعتبر المجهر الضوئي البسيط من أقدم أنواع المجاهر، حيث تم اختراعه في القرن السابع عشر على يد أنطوني فان ليفينهوك، الذي قام بربط عدسة محدبة بحامل أثناء دراسته لبعض العينات.

يمكن للمجهر البسيط تكبير الصورة حتى 200-300 ضعف حجمها الأصلي. ورغم بساطته، إلا أنه كان كافيًا لتلبية احتياجات ليفينهوك، بما في ذلك دراسته لاختلاف أشكال خلايا الدم الحمراء. ومع تقدم التكنولوجيا، أصبح استخدام المجهر البسيط محدودًا لصالح المجاهر الأكثر كفاءة.

المجهر الضوئي المركب

يُعتبر المجهر الضوئي المركب من أكثر الأنواع شيوعًا في الوقت الحالي. يتكون من عدة أجزاء تعمل معًا، بما في ذلك عدسات أو كاميرا تمكّن من الحصول على صورة مكبّرة. على عكس المجهر البسيط، الذي يعتمد على ضوء الشمس، يستخدم المجهر المركب الإضاءة الصناعية لرؤية العينات.

يتميز المجهر الضوئي المركب بفوائد عدة ساهمت في تطور العديد من المجالات مثل التكنولوجيا، البحث العلمي، والتعليم. ومن أبرز خصائص هذا المجهر:

• التكبير: حيث يبدأ مدى التكبير من 40 ضعف وقد يصل إلى 400 – 1000 ضعف.

• الوضوح: يتعلق بجودة الصورة الملتقطة بواسطة العدسة، فكلما كانت الصورة أوضح، كانت التفاصيل أكثر ظهورًا.

• التباين: يُعتبر نسبة ظلام الخلفية إلى العينة، حيث يمكن الحصول على تباين ممتاز بتلوين العينة لتظهر بشكل ملوّن عند استخدام المجهر.

المجهر التشريحي

يتألف المجهر التشريحي أو المُجسِّم من مجموعة من الأجزاء، أهمها زوج من المجاهر المثبتة بجوار بعضها البعض مع اختلاف بسيط في زاوية المحور البصري بينهما، مما يساعد في الحفاظ على تأثير التجسيم بفضل عرض العينة بشكل منفصل لكل عين. ويمكن تحقيق تكبير أكبر من خلال التصميم الدقيق للمجهر.

يمكن للمجهر التشريحي تكبير العينات ما بين 5-250 ضعف الحجم الحقيقي، وغالبًا ما يُستخدم في المختبرات الطبية والجراحة الدقيقة، بالإضافة إلى الصناعات الإلكترونية التي تتطلب دقة عالية في تصنيع وتركيب مكونات إلكترونية صغيرة.

المجهر البؤري

يعتمد المجهر البؤري على استخدام ضوء الليزر لمسح العينات، حيث تُركب العينات على شرائح خاصة، ثم تُمسح باستخدام مرآة ثنائية اللون داخل المجهر. تُعرض النتائج على شاشة الكمبيوتر المتصلة بالمجهر، بالإضافة إلى إمكانية الحصول على صورة ثلاثية الأبعاد من خلال إجراء عدة مسحات.

تُوفر هذه المجاهر مدى واسعًا من التكبير ودرجة وضوح أعلى من الأنواع الأخرى، مما يجعلها مثالية في مجالات علم بيولوجيا الخلايا والتطبيقات الطبية الدقيقة.

المجهر الإلكتروني الماسح

يعتمد المجهر الإلكتروني الماسح على الإلكترونات بدلاً من الضوء في عملية التكبير، وقد بدأ تطوير هذا النوع من المجاهر في أوائل خمسينيات القرن الماضي. تلعب هذه المجاهر دورًا مهمًا في تحليل البنية الشكلية والطبوغرافية للعينات.

يتيح المجهر دراسة التركيب والخصائص الفيزيائية للعينة تحت تكبير عالي باستخدام إشارات إلكترونية ثانوية مرتدة، كما يسهم في الأبحاث الطبية وتقييم خصائص المواد الدقيقة. من أبرز ميزات المجهر الإلكتروني الماسح:

• إمكانية مسح عدة عينات في وقت واحد.
• درجة وضوح أعلى مقارنة بالمجاهر الأخرى التي تعتمد على الضوء.
• تحكم عالٍ بفضل استخدام المغناطيسات الكهربائية بدلاً من العدسات.
• إنتاج صور بدقة ووضوح عالٍ.

المجهر الإلكتروني النافذ

يستخدم المجهر الإلكتروني النافذ شحنة من الإلكترونات لتوضيح العينات وإنتاج صور ثنائية الأبعاد عالية الدقة. يمكن لهذه المجاهر أن تحقق تكبيرًا يصل إلى 2 مليون ضعف حجم العينة الحقيقي، وهي تُستخدم بشكل واسع في مجالات الطب، البيولوجيا، المعادن، وتكنولوجيا النانو، بالإضافة إلى الطب الشرعي ومجالات بحثية أخرى.