أنواع المجاهر والوظائف المرتبطة بها

المجهر هو أداة مستخدمة لرؤية الأجسام الدقيقة التي لا تتمكن العين المجردة من رؤيتها. يمتلك المجهر العديد من الأنواع، مثل المجهر الضوئي، والمجهر الإلكتروني، والمجهر الفوقي وغيرها.

تتحدد نوعية المجهر المطلوبة بناءً على الاستخدام المقصود ودرجة الوضوح التي يسعى إليها الباحثون أو الطلاب. تسجل أسعار المجاهر تفاوتًا كبيرًا، حيث تتراوح بين عدة عشرات إلى آلاف الدولارات. نستعرض في ما يلي أبرز أصناف المجاهر واستخداماتها:

المجهر البسيط

يُعتبر المجهر الضوئي البسيط من أقدم أنواع المجاهر حيث تم اختراعه في القرن السابع عشر بواسطة أنطوني فان ليفينهوك، الذي قام بربط عدسة محدبة بحامل أثناء دراسته لعينات معينة.

يتميز المجهر البسيط بقدرته على تكبير الصورة لغاية 200-300 مرة من حجمها الأصلي. وعلى الرغم من بساطته، كان كافيًا لتلبية احتياجات ليفينهوك، بما في ذلك دراسته لأشكال خلايا الدم الحمراء. ومع ذلك، أصبح استخدامه أقل شيوعًا اليوم بسبب إدخال العدسات المكبرة الأخرى التي تعزز من كفاءة المجهر.

المجهر الضوئي المركب

يعتبر المجهر الضوئي المركب من الأنواع الأكثر شيوعًا في الوقت الحالي، ويتكون من عدة مكونات تعمل بانسجام لتقديم صورة مكبرة. يعتمد هذا المجهر على إضاءة صناعية لرؤية العيّنات، على عكس المجهر البسيط الذي كان يعتمد على ضوء الشمس.

تساعد المجاهر المركبة في تقدم مجالات متعددة مثل التكنولوجيا والبحث العلمي والتعليم. وتشمل خصائص المجهر الضوئي المركب ما يلي:

• التكبير: يعزز تكبير العيّنات من خلال العدسات المكبرة، حيث يبدأ من 40 ضعفًا ويمكن أن يصل إلى 400 – 1000 ضعف.

• الوضوح: تشير إلى جودة التقاط الصورة بواسطة العدسات، مما يمنح التفاصيل الواضحة.

• التباين: يمثل نسبة الظلام في الخلفية مقارنة بالعيّنة، ويمكن تحسينه بتلوين العيّنات لعرض تباين جميل.

المجهر التشريحي

يتكون المجهر التشريحي، المعروف أيضًا بالمجسّم، من عدة أجزاء جوهرية، وأهمها زوج من المجاهر المثبتة بجوار بعضها. يتيح هذا التصميم رؤية العيّنات بشكل منفصل لكل عين، مما يحافظ على التأثير التجسيمي. يمكن زياد تكبير العيّنات وفق الاختيارات المناسبة في تصميم المجهر.

قد يتراوح مدى التكبير لهذه المجاهر بين 5 و250 ضعفًا. تلعب المجاهر التشريحية دورًا محوريًا في ضبط الأدوات الصغيرة، مما يجعلها تستخدم بكثرة في المختبرات الطبية والجراحة الدقيقة والصناعات الإلكترونية التي تتطلب لِحاماً دقيقًا.

المجهر البؤري

يعتمد المجهر البؤري على تقنية الليزر لفحص العيّنات، حيث يتم إعدادها على شرائح خاصة، وتمسح بمساعدة مرآة ثنائية اللون. يمكن عرض الصورة على شاشة الكمبيوتر المتصل به، كما يمكن الحصول على صورة ثلاثية الأبعاد من خلال عدة مسحات.

توفر هذه المجاهر مدى واسع من التكبير ودرجة وضوح أعلى، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لدراسة بيولوجيا الخلايا والتطبيقات الطبية الدقيقة.

المجهر الإلكتروني الماسح

يستخدم المجهر الإلكتروني الماسح الإلكترونات في عملية التكبير بدلاً من الضوء. يعود تطوير هذا النوع من المجاهر إلى الخمسينيات من القرن الماضي، حيث لعب دورًا مهمًا في دراسة بنية العيّنات وطبوغرافيتها.

يتيح هذا النوع دراسة الخصائص الفيزيائية للعيّنات تحت تكبيرٍ عالٍ باستخدام إشارات إلكترونية ثانوية. ومن أبرز ميزات المجهر الإلكتروني الماسح:

• القدرة على مسح عدة عيّنات في نفس الوقت.
• درجة وضوح أعلى مقارنة بالمجاهر التقليدية.
• تحكم عالٍ بسبب استخدام المغناطيسات الكهربائية بدلاً من العدسات.
• إنتاج صور بدقة ووضوح عالٍ.

المجهر الإلكتروني النافذ

يعمل المجهر الإلكتروني النافذ عبر حزمة من الإلكترونات لتوضيح العيّنات وإنتاج صور ثنائية الأبعاد بدقة عالية، مع قابلية تكبير تبلغ 2 مليون ضعف من الحجم الأصلي. تُستخدم هذه المجاهر بشكل شائع في مجالات مثل الطب، والبيولوجيا، وعلوم المعادن، وتكنولوجيا النانو، والطب الشرعي، وغيرها من المجالات البحثية.