أنواع المجاهر واستخداماتها

أنواع المجاهر واستخداماتها

يُعرّف المجهر بأنّه الجهاز الذي يُستخدم لرؤية الأجسام الصغيرة التي لا تُرى بالعين المجرّدة، وله عدّة أنواع منها المجهر الضوئي والإلكتروني والفوقي وغيرها.

ومن الجدير بالذكر أنّ نوع المجهر يعتمد على الغرض منه ودرجة الوضوح المطلوبة من قِبل المستخدمين سواء أكانوا باحثين أو طلاب، ويُشار إلى أنّ سعر المجهر الواحد يتراوح ما بين عشرات وآلاف الدولارات، وفيما يأتي أبرز أنواع المجاهر واستخداماتها :

المجهر البسيط

يُعد المجهر الضوئي البسيط أقدم المجاهر على الإطلاق، إذ اختُرع في القرن 17 الميلادي على يد أنطوني فان ليفينهوك عندما ربط عدسة مُحدّبة بحامل في أثناء دراسته لبعض العيّنات.

ومن الجدير بالذكر أنّ المجهر البسيط قادر على تكبير الصورة حتّى 200-300 ضعف حجمها الأصلي، وبالرغم من بساطة هذا المجهر إلّا أنّه كان كافيًا لاحتياجات ليفينهوك بما فيها دراسته للاختلاف بين أشكال خلايا الدم الحمراء، كما أنّ استخدام المجهر البسيط صار محدودًا اليوم، بسبب إضافة عدسة مُكبّرة أخرى لرفع كفاءة المجهر.

المجهر الضوئي المركب

يُعد المجهر الضوئي المُركّب من أكثر أنواع المجاهر شيوعًا اليوم، و يتكوّن من عدة أجزاء لكل منها وظيفة معينة ، إذ يتكون من عدسة أو كاميرا يفصل بينها وسط يسمح بالحصول على صورة مُكبّرة، وعلى عكس المجهر البسيط الذي يعتمد على ضوء الشمس فإنّ المجهر المُركّب يعتمد على الإضاءة الصناعية ليستطيع المُستخدم رؤية العيّنات من خلاله.

ومن الجدير بالذكر أنّ المجاهر المُركّبة مفيدة جدًا؛ إذ إنها ساهمت في تطوير العديد من المجالات كالتكنولوجيا، والبحث العلمي، والتعليم، وغيرها، ومن خصائص المجهر الضوئي المُركّب ما يأتي:

• التكبير

يعمل على تكبير العيّنات بالاعتماد على العدسات المُكبّرة، ويبدأ مدى التكبير بـ40 ضعف الحجم الحقيقي وقد يصل إلى 400 - 1000 ضعف.

• الوضوح

تُشير إلى مدى جودة التقاط الصورة بواسطة عدسة المجهر المُركّب، إذ تتضمّن الصورة الواضحة تفاصيل أكثر.

• التباين

يُشار إلى التباين على أنّه النسبة بين ظلام الخلفية إلى العيّنة، ويُمكن الحصول على تباين ممتاز بتلوين العيّنة بحيث تظهر ملوّنة عند استخدام المجهر.

المجهر التشريحي

يتكوّن المجهر التشريحي أو المُجسِّم من عدة أجزاء ، أهمها زوج من المجاهر المُثبّتة بجانب بعضها بعضًا بوجود اختلاف بسيط في زاوية المحور البصري بينهما، وتظهر العيّنة بشكل منفصل في كلّ عين ممّا يحافظ على التأثير التجسيمي، كما يُمكن التضخيم بشكل أكبر من خلال الاختيارات المناسبة والصحيحة في أثناء تصميم المجهر.

ومن الجدير بالذكر أنّ مدى قوة تكبير هذه المجاهر قد يترواح ما بين 5-250 ضعف الحجم الحقيقي، ويُشار إلى أنّ المجاهر التشريحية تلعب دورًا كبيرًا في ضبط وتعديل الأجهزة والأدوات صغيرة الحجم؛ إذ تُستخدم عادةً في المختبرات الطبية، والجراحات المجهرية الدقيقة، والصناعات الإلكترونية التي تتطلّب من الفنيين إجراء لِحام لأجزاء دقيقة من الدارات الكهربائية.

المجهر البؤري

يعتمد المجهر البؤري على ضوء الليزر لمسح العيّنات، إذ تُجهّز العيّنات على شرائح خاصّة، ومن ثمّ يتم مسحها بمساعدة مرآة ثنائية اللون داخل المجهر، وتخرج الصورة على شاشة الحاسوب الموصول به، كما يُمكن الحصول على صورة ثلاثية الأبعاد للعيّنة من خلال إجراء بعدّة مسحات.

ومن الجدير بالذكر أنّ هذه المجاهر تُوفّر مدًى واسعًا في التكبير، ودرجة وضوح أعلى من المجاهر الأُخرى، ممّا يجعلها تُستخدم بكثرة في علم بيولوجيا الخلايا والتطبيقات الطبية الدقيقة.

المجهر الإلكتروني الماسح

يعتمد المجهر الإلكتروني الماسح على الإلكترونات في التكبير بدلًا من الضوء، وقد بدأ تطوير هذا النوع من المجاهر في مطلع خمسينيات القرن الماضي، ويُشار إلى أنّ لها دورًا كبيرًا في التشريح الشكلي والطبوغرافي للعيّنات.

الأمر الذي يعني دراسة بنية العيّنة وخصائصها الفيزيائية تحت درجة تكبير عالية، وذلك بالاعتماد على الإشارات الإلكترونية الثانوية والمُرتدّة، كما أنّ لها دورًا مهمّاً في العلوم الطبية والأبحاث الفيزيائية، وفي تقييم طول الأسلاك النانوية، ومن خصائص المجهر الإلكتروني الماسح ما يأتي:

• إمكانية مسح عدّة عيّنات في وقت واحد.
• درجة وضوح أعلى من المجاهر الأُخرى التي تعتمد على الضوء.
• درجة تحكّم عالية بسبب استخدام المغناطيسات الكهربائية عِوضًا عن العدسات.
• إخراج الصور بدقّة عالية ووضوح كبير.

المجهر الإلكتروني النافذ

يستخدم المجهر الإلكتروني النافذ حزمةً من الإلكترونات لتوضيح العيّنات، وإنتاج صور ثنائية الأبعاد عالية الدقة، إذ تمتلك المجاهر الإلكترونية النافذة مدى تكبير يصل إلى 2 مليون ضعف حجم العيّنة الحقيقي، وتُستخدم بشكل واسع في مجالات الطب والبيولوجيا، والمعادن، وتكنولوجيا النانو، والطب الشرعي، وغيرها من المجالات البحثية.