تُعتبر أجزاء المجهر الضوئي المركب وآليات عملها من العناصر الأساسية في تكبير الكائنات الدقيقة، حيث يتضمن هذا الجهاز عدسات مركبة ومرايا مخصصة لدراسة العينات في مجالات العلوم البيولوجية وغيرها من الفحوصات التي تتطلب الدقة.
سنتناول في هذا المقال تفاصيل الأجزاء الرئيسية للمجهر الضوئي المركب، بالإضافة إلى الوظائف الحيوية التي تلعبها في المجال العلمي والفحوصات الطبية المخبرية بدقة واحترافية.
أجزاء المجهر الضوئي المركب ووظائفها
يتكون المجهر الضوئي المركب من عدة أجزاء أساسية، وهي كالتالي:
- الذراع: تُستخدم لرفع المجهر مما يُسهل نقله من مكان لآخر.
- القاعدة: هي العنصر الذي يستند عليه المجهر عند وضعه على الطاولة.
- المنصة: المكان المخصص لوضع الشريحة، وهي مزودة بماسكَيْن لتثبيت الشريحة، ويوجد بها ثقب في المنتصف يسمح بمرور الضوء.
- الضابط الكبير: يُستخدم لتحريك الشريحة يمينًا ويسارًا لتسهيل الفحص الشامل.
- الضابط الصغير: يعمل على تسهيل حركة المنصة دون الحاجة لرؤية تلك الحركة.
- ضابط حركة المكثف: يستخدم للتحكم في المكثف.
- الحجاب القزحي: يُستخدم للتحكم في كمية الضوء الموجه نحو المكثف.
- مفتاح كهربائي: يُستخدم لتشغيل المجهر وإنارة مصدر الضوء.
- العدسات العينية: تقع في مواجهة عين الفاحص.
- العدسات الشيئية: تتكون من ثلاث أو أربع عدسات في بعض الأجهزة، تُركب على القرص لتحريك الأشياء المراد فحصها.
- المكثف: يوجد أسفل المنصة، ويعمل على تركيز الأشعة الضوئية اتجاه الشريحة قيد الفحص.
- مصدر ضوئي: هو ضوء كهربائي مثبت على القاعدة الأساسية للمجهر.
تاريخ اكتشاف المجاهر الضوئية
يرتبط اكتشاف المجاهر الضوئية ارتباطًا وثيقًا باكتشاف العدسات.
على الرغم من أن تاريخ اكتشاف العدسات لم يُحَدَّد بدقة، إلا أن أقدم شكل للعدسات يُعرف بعدسة النمرود، وفيما يلي بعض المعلومات حولها:
- عدسة النمرود مصنوعة من مادة الكريستال، ويُعتقد أنها تعود إلى سنة 750 قبل الميلاد.
- تم استخدام العدسة منذ زمن بعيد، ومع ذلك تم اكتشاف المجهر في عام 1590 ميلادي.
- ابتكر العالم الهولندي زاكرياس يانسن المجهر، حيث كان يتكون في ذلك الوقت من ثلاث أنابيب.
- كان عالم الأحياء روبرت هوك هو أول من استخدم المجهر في عام 1667 ميلادي.
- أدخل الكثير من التعديلات عليه حتى تطور ليصبح المجهر الضوئي المركب الذي نستخدمه اليوم في كافة الفحوصات العلمية.
- لاحقًا، شهد المجهر الإلكتروني العديد من التحديثات في عام 1870.
- استفاد العالم ارنست آبي من معادلة انحراف الضوء لإدخال عدة تغييرات.
- أكد من خلال اكتشافه أن عملية التكبير التي تحدث للكائن الموجود تحت عدسات المجهر الضوئي ليست مرتبطة بنوع العدسات المستخدمة.
- بل تتعلق بمسار الضوء وظروفه، حيث قام العلماء بوضع تعديلات كثيرة على الضوء مما ساعد في تحسين دقة تكبير الكائنات.
كيفية استخدام المجهر الإلكتروني المركب
يوجد مجموعة من الإجراءات العلمية الموصى بها لاستخدام المجهر الضوئي المركب، وهي كما يلي:
- يجب استخدام ذراع المجهر بحملها بكلتا اليدين وليس يدًا واحدة.
- يجب الحرص على تنظيف العدسات جيدًا باستخدام ورقة مبللة بمحلول التنظيف، خاصة العدسة الزيتية.
- ينبغي تنظيف العدسة الزيتية دائمًا بعد كل فحص بقطعة قماش جافة، مع تغطيتها بعد الاستخدام لحمايتها من الغبار.
- تجنب وصول الزيت إلى العدسات غير الزيتية وتجنب ترك الضوء مشتعلاً بعد الانتهاء.
- يمكن معرفة نظافة العدسات الشيئية من خلال تحريك الشريحة؛ فإذا اختفى الغبار، يجب تنظيف العدسة الشيئية.
- يجب عند فحص عينة مختبرية تحريك الشريحة يمينًا ويسارًا لرؤية محتوياتها بوضوح.
- يجب ضبط العدسة العينية المستخدمة في الفحص بشكل صحيح.
- ينبغي ضبط إضاءة المجهر والمكثف، ووضع الشريحة المرغوب فحصها على المنصة بطريقة تسهل عملية الفحص.
- يجب ضبط الفتحة الخاصة بمكثف المجهر عند استخدام العدسة الشيئية.
أبرز استخدامات المجهر المركب
تتنوع استخدامات المجهر الضوئي المركب عبر مجالات علمية متعددة وفحوصات بيولوجية، ومنها:
دراسة الهيكل الذري
- يمكن للمجهر الضوئي القوي دراسة وفحص الأسطح الذرية الفردية بدقة عالية.
فحص الأدلة الجنائية
- يتم جمع الأدلة الجنائية من أماكن الجرائم بواسطة مختصين.
- تحتوي على معلومات هامة حول الجاني، لا يمكن اكتشافها بالعين المسلحة.
تحليل الأنسجة
-
يستخدم العلماء المجهر لفحص الأنسجة والخلايا الحية.
- حيث يمكن من خلال أخذ عينة من الأنسجة الحية تحديد نوع النسيج، خصوصًا في تحديد الأورام السرطانية.
التعرف على صحة الأنظمة البيئية
-
يعمل العلماء القائمون على الأبحاث العلمية في مجال علم الأحياء البيئية على مراقبة الأنظمة الإيكولوجية.
- مثل الأمور المتعلقة باستخدام المجهر للتعرف على تنوع الأحياء في منطقة معينة على مدار الزمن.
التعرف على دور البروتين في الخلية
- يعتبر المجهر الضوئي أداة لا يمكن الاستغناء عنها لدراسة وظائف البروتين داخل الخلايا الحية.
فحص العينات الدموية والبولية
- التي يمكن أن تكشف عن مشاكل كلوية أو أي خلل في تكوين خلايا الدم داخل جسم الإنسان.
ما أهمية المجاهر الضوئية؟
تتجلى أهمية المجهر الضوئي في الأبعاد العلمية، حيث يُعتبر أداة مساعدة للعلماء في دراسة الخلايا والكائنات الحية.
كما تتيح هيكلة جزئيات الكائنات وتركيبها الأساسي، ويمكن تلخيص فوائدها كالتالي:
- تُعد من المعدات الأساسية لأي طبيب يقوم بفحص الأنسجة والعينات البيولوجية في المعامل والمختبرات.
- ساهمت في تقديم مجال للعلماء لاكتشاف الكائنات الحية الدقيقة.
- تساعد على التعرف على أجزاء لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة في الحيوانات والنباتات والفطريات.
- تمتلك القدرة على إنشاء دوائر كهربائية صغيرة على سطح الرقاقات السيليكونية.
- المجاهر المستخدمة في عملية المسح الضوئي تعتبر أكثر تعقيدًا من المجاهر الضوئية التقليدية.
- تحتل المجاهر الضوئية دورًا حيويًا في اكتشاف وتشخيص الأمراض في المستشفيات حول العالم.
-
تساعد المجاهر في تكبير العينات الدموية للكشف عن الملاريا التي تؤثر على كرات الدم الحمراء.
- ولا يمكن التأكد من وجودها إلا بواسطة المجهر الضوئي.