تتكون المجاهر الضوئية المركبة من مجموعة من الأجزاء والعدسات المخصصة لتكبير الكائنات الدقيقة. وتستخدم هذه المجاهر، التي تشمل عدسات مركبة ومرايا، بشكل واسع في مجالات العلوم البيولوجية والفحوصات الدقيقة للعينات.
سنتناول في هذا المقال الأجزاء الرئيسية للمجهر الضوئي المركب ووظائفها الحيوية في المجال العلمي والفحوصات الطبية المعملية.
أجزاء المجهر الضوئي المركب ووظائفها
يتألف المجهر الضوئي المركب من مجموعة من الأجزاء الأساسية، وهي كما يلي:
- الذراع: يساعد على رفع المجهر ونقله بسهولة من مكان إلى آخر.
- القاعدة: هي القاعدة الثابتة التي يرتكز عليها المجهر عند وضعه على الطاولة.
- المنصة: المكان المخصص لوضع الشريحة، مجهز بإثنين من الماسكات لتأمين الشريحة في مكانها، وفتحة في المنتصف لمرور الضوء.
- الضابط الكبير: يستخدم لتحريك الشريحة بشكل عرضي لتمكين الفحص الشامل.
- الضابط الصغير: يسهل حركة المنصة بدون رؤية واضحة للحركة.
- ضابط حركة المكثف: يتحكم في عمل المكثف لضبط التركيز.
- الحجاب القزحي: يتولى تنظيم كمية الضوء التي تصل إلى المكثف.
- مفتاح كهربائي: يُستخدم لتشغيل المجهر الإلكتروني وإنارة مصدر الضوء.
- العدسات العينية: العدسات التي تتواجد أمام عين الفاحص.
- العدسات الشيئية: تتألف من ثلاث إلى أربع عدسات مثبتة على القرص لتحريك الأشياء المرغوب فحصها.
- المكثف: موجود تحت المنصة ويعمل على تجميع الأشعة الضوئية وتركيزها على الشريحة.
- مصدر ضوئي: عبارة عن ضوء كهربائي مثبت على قاعدة المجهر.
تاريخ اكتشاف المجاهر الضوئية
يرتبط اكتشاف المجاهر الضوئية ارتباطًا وثيقًا باكتشاف العدسات.
على الرغم من أنه لم يتم تحديد تاريخ اكتشاف العدسات الأولى، إلا أن أقدم الأمثلة تعرف بعدسة النمرود. إليكم بعض المعلومات المتعلقة بها:
- ارتُبطت عدسة النمرود، المنحوتة من الكريستال، بتاريخ يعود إلى حوالي 750 قبل الميلاد.
- استخدام العدسة يعود لآلاف السنين، بينما تم اكتشاف المجهر في عام 1590 ميلادية.
- اكتشفه العالم الهولندي زاكرياس يانسن، والذي كان يتكون من ثلاثة أنابيب.
- كان روبرت هوك أول من استخدم المجهر، وذلك في عام 1667 ميلادية.
- أدخل العديد من التعديلات حتى وصلنا إلى المجهر الضوئي المركب المعتمد حاليا في الفحوصات العلمية.
- عند حوالي عام 1870، شهد المجهر الإلكتروني العديد من التحسينات.
- استخدم العالم إرنست آبي معادلات انحراف الضوء لإدخال تغييرات متعددة.
- أكد أن التكبير الذي يحدث للكائن تحت العدسة لا يرجع فقط لنوع العدسات، بل أيضًا لطبيعة الضوء ومساحته.
- قادت هذه التجارب إلى إجراء تحسينات عديدة على عمليات التكبير.
كيفية استخدام المجهر الإلكتروني المركب
هناك مجموعة من الخطوات الصحيحة التي يجب اتباعها عند استخدام المجهر الضوئي المركب، وهي كما يلي:
- استخدام ذراع المجهر لحمله بكلتا اليدين.
- الحرص على تنظيف المجهر جيدًا، وخاصة العدسات، باستعمال محلول التنظيف وقطعة قماش جافة.
- يجب تنظيف العدسات الزيتية بعد كل استخدام وتغطيتهما لحمايتهما من الغبار.
- تجنب وصول الزيت إلى العدسات غير الزيتية، وطريقة نتف الضبط بعد الانتهاء من الفحص.
- يمكن معرفة نظافة العدسة الشيئية من خلال تحريك الشريحة؛ إذا اختفى الغبار يكون الأمر بحاجة إلى تنظيف العدسة.
- عند فحص العينة، يجب تحريك الشريحة يمينًا ويسارًا للتمكن من رؤيتها وفحص المحتويات بدقة.
- التحقق من ضبط العدسة العينية لضمان وضوح الصورة.
- ضبط إضاءة المجهر والمكثف جيدًا قبل وضع الشريحة على المنصة.
- يجب ضبط فتحة المكثف أثناء استخدام العدسة الشيئية.
استخدامات المجهر المركب
تتعدد استخدامات المجهر الضوئي المركب في مختلف المجالات العلمية والفحص البيولوجي، ومن أبرز هذه الاستخدامات:
دراسة الهيكل الذري
- يساهم المجهر الضوئي في دراسة وفحص الأسطح الذرية بدقة عالية.
فحص الأدلة الجنائية
- تُجمع الأدلة من قبل مختصين من مواقع الجرائم، وتحمل معلومات تفصيلية عن الجاني.
تحليل الأنسجة
- يستخدم العلماء المجهر لدراسة الأنسجة والخلايا الحية وكشف الأورام السرطانية.
التعرف على صحة الأنظمة البيئية
- يقوم علماء الأحياء بمراقبة الأنظمة البيئة باستخدام المجهر لدراسة الكائنات الحية.
التعرف على دور البروتين في الخلية
- يعد المجهر أداة حيوية لدراسة وظائف البروتين داخل الخلايا.
فحص العينات الدموية والبولية
- يُستخدم لتحديد المشكلات الكلوية والتحقق من صحة تركيب خلايا الدم.
أهمية المجاهر الضوئية
تظهر أهمية المجهر الضوئي في مجالات العلوم، حيث تساهم في دراسة الخلايا الحية.
كما تساعد على هيكلة جزئيات الكائنات ومكوناتها الأساسية، وتتمثل هذه الأهمية في:
- تعد الأجهزة الأساسية التي يحتاجها الأطباء لفحص الأنسجة والعينات في المخابر.
- تعزز اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة.
- تساعد في التعرف على أجزاء الكائنات الحية التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.
- تمكن من إنشاء الدوائر الكهربائية الدقيقة على رقائق السيليكون.
- تعتبر المجاهر المخصصة للمسح الضوئي أكثر تعقيدًا مقارنة بالمجاهر العادية.
- تلعب دورًا رئيسيًا في تشخيص الأمراض بالمستشفيات حول العالم.
- تساعد المجاهر في التكبير اللازمة للعينات، مثل اكتشاف الملاريا في الدم، وهو أمر لا يمكن التحقق منه إلا باستخدام المجهر الضوئي.