المجهر:تعريف و خطوات تطوره


بواسطة التلميذ(ة):
المجهر:تعريف و خطوات تطوره

١ مقدمة

المِجهَر (الجمع: مَجَاهِر) أو الميكروسكوب (بالإنجليزية: Microscop هو جهاز لتكبير الأجسام الصغيرة التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة أو لإظهار التفاصيل الدقيقة للأشياء من أجل اكتشاف تكوينها ودراستها، والعلم المهتم باستكشاف الأجسام الصغيرة أو التفاصيل الدقيقة للأشياء بواسطة المجهر الأجهزة يسمي «علم المجهريات»، وكلمة «مجهرية» أو «مجهري» تستخدم لوصف الشيء الذي لا يمكن رؤيته إلا بمساعدة المجهر، والمجهر أحد الأجهزة الأوسع استخداماً في علم الأحياء، ويستخدمه علماء الأحياء لدراسة الكائنات الحية والخلايا وأجزائها الصغيرة التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة

٢ بدايات المجهريات:

ربما ترجع بداية علم المجهريات إلي عصور ما قبل التاريخ، عندما التقط إنسان بدائي ما قطعة مستديرة من البلور الصخري أو الزجاج البركاني و لاحظ أنها تكبر الأشياء./لقد حاول الإنسان منذ آلاف السنين أن يطور قدرته علي الرؤية بواسطة أدوات لتكبير الأشياء التي يراها./فقام النحاتون القدماء في حضارات الشرق الأوسط القديمة بملء كرات زجاجية بالماء لتكبير المنحوتات./كما كانت تستخدم كرات من البلورات الصخرية لنفس الغرض./ولقد كانت عدسات القراءة البسيطة شائعة في عصر الإمبراطورية الرومانية./و في العصور التي تلت تلك الفترة كان التطور في هذا المجال بطيئاً، ومع ذلك أصبحت صناعة صقل العدسات من الفنون المتقدمة في نهاية القرن السادس عشر. و في نهاية القرن السادس عشر من الميلاد،تحديداً في سنة 1590، حدثت أول طفرة علمية في هذا المجال عندما استطاع صناع العدسات الألمان أن يركبوا عدة عدسات في أنبوب بنظام معين لصنع أول مجهر مركب يعرفه البشر.ترجع كثير من المصادر هذا الفضل لإثنين من صانعي العدسات:/ هانس لبيرشي و زكريا جانسين ./و كان أول من صاغ اسم « ميكرو سكوب» أو «مرناة الصغائر» على المجهر هو الطبيب الألماني جيوفاني فابر في 1625 لوصف المجهر المركب الخاص بالعالم الإيطالي جاليليو الذي كان قد أطلق عليه اسم «العين الصغيرة». ويعتبر تقرير «عين الذبابة» في سنة 1644، هو أول تقرير مفصل مبني علي ملاحظات بالمجهر عن التركيب الداخلي للأنسجة الحية .و بحلول عقود 1660 و 1670 أصبح المجهر يستخدم في إيطاليا وهولندا و إنجلترا بكثافة في البحث العلمي و الدراسة./و في العام 1665، قام العالم الأنجليزيّ روبرت هوك مكتشف «الخلية» في علم الأحياء، بنشر كتاب عن مشاهداته و نتائج تجاربه بالمناظير المجهرية و الفلكية، و كان له تأثيرا كبيرا في التعريف بالمجهر./كان اسم الكتاب «الميكروجرافيا»، وكان يحتوي علي رسومات إيضاحية مثيرة للإعجاب، منها رسم توضيحي لمجهر بدائي كان يستخدمة هوك يشبه المجهر المستعمل في المعامل اليوم./ثم جاءت أكبر مساهمة في هذا المجال بعد ذلك من أنطوني فان ليفينهوك الذي اكتشف كريات الدم الحمراء و الحيوانات المنوية وساعد في تعميم المجهريات كأسلوب في البحث والدراسة./ففي 9 أكتوبر سنة 1676، أعلن فان ليفينهوك عن اكتشاف الكائنات الدقيقة . و يتطور علم المجهريات في هذا الزمان بخطوات سريعة أكتر من أي وقت مضي، ففي سنة 1893 قام أوجوست كوهلر بوضع تقنية رئيسية لإضاءة العينات، تسمي «إضاءة كوهلر»، والتي تعتبر من أساسيات المجهر الضوئي الحالي./ذلك لأن هذه الطريقة تنشر في العينة إضاءة متساوية للغاية و تتغلب على العديد من محددات التقنيات القديمة في إضاءة العينات./و في سنة 1953 منحت جائزة نوبل في الفيزياء لفريتز زرنيك لتطويره تقنية جديدة لإضاءة العينات، وهي تقنية لتحسين تباين العينات الشفافة بتغيير طور موجات الضوء في ما يسمي ب«مجهر تباين الطور» (بالإنجليزية:/ Phase Microscope)./كما قام جورج نومارسكي في سنة 1955 بتطوير تقنية أخرى لإضاءة العينات الشفافة إعتماداً علي تداخل موجات الضوء في ما يعرف ب «مجهر التداخل التبايني» (بالإنجليزية:/ Differential Interference Microscope).

٣ المجهر الضوئي:

لرؤية الكائنات الحية الصغيرة والخلايا يستعمل علماء الأحياء عادة مجهراً ضوئياً مركباً (بالإنجليزية:/ Compound light microscope) كما يظهر في الصورة أسفله./ولكي ترى بواسطة المجهر الضوئي المركب، توضع العينة على شريحة زجاجية، لكن يجب أن تكون العيّنة رقيقة بما يكفي لتصبح شفافة، أو أن تكون صغيرة جداً./توضع الشريحة التي تحمل العينة فوق فتحة في منضدة المجهر (6)./ومن مصدر ضوء، كمرآة أو مصباح مثبت في القاعدة، يوجَّه الضوء إلى الأعلى (7) و (8)./يمر الضوء عبر العينة وعبر العدسة الشيئية (3) (بالإنجليزية:/ Objective lens) الموضوعة مباشرة فوق العيّنة، فتكبر العدسة الشيئية تلك العينة./بعد ذلك تسقط الصورة المكبرة عبر القصبة (بالإنجليزية:/ Body tube) على العدسة العينية (1) (بالإنجليزية:/ Ocular lens) المثبتة في قطعة العين (بالإنجليزية:/ Eyepiece) حيث تكبر أكثر، وتراها عين المشاهد./تحتوي معظم المجاهر الضوئية على مجموعة عدسات شيئية ذات درجات تكبير مختلفة./يمكن اختيار عدسة وتركيزها في حقل الرؤية عبر إدارة القطعة الأنفية Nosepiece./تقوم العدسة الشيئية الكبرى في مجهر ضوئي مركب ونموذجي بتكبير صورة لتبلغ 40 ضعفاً للحجم الأصلي للعينة./يسمى عامل التكبير هذا قدرة التكبير للعدسة الشيئية، والتي يرمز إليها في هذه الحالة بـ 40× (× تعني عدد مرات التكبير) ومن ناحية أخرى تكبر العدسة العينية العينة 10 مرات (10×)./ولاحتساب قدرة تكبير المجهر، يجب ضرب قدرة تكبير العدسة الشيئية الكبرى (40× في هذه الحالة) في قدرة تكبير العدسة العينية (10×)./يكون الحاصل قدرة تكبير إجمالية تساوي 400×

٤ المجهر الحديث أو الالكتىوني:

تحدد خصائص الفيزيائية قوة التمييز لدى المجاهر الضوئية./فإذا تجاوزت قدرة التكبير 2000× تصبح صورة العينة غير واضحة أو ضبابية./لفحص عينات أصغر من الخلايا، كصبغيات الخلايا أو الفيروسات، قد يختار العلماء واحداً من بضعة أنواع من المجاهر الإلكترونية./في المجهر الإلكتروني تقوم حزمة من الإلكترونات بالتصوير بدلا من شعاع الضوء، وإعطاء صورة مكبرة للعينة./ذلك لأن الإلكترونات لها خاصية الموجات، وطول موجتها أصغر كثير من طول موجة الضوء المرئي./ولهذا فإن المجاهر الإلكترونية أقوى بكثير من المجاهر الضوئية، لأنها تستخدم الخاصية الموجية للإلكترونات، ويمكنها بذلك عن طريق التحكم في طول موجتها الحصول على صور أدق لمكونات الأشياء المجهرية./( يجب أن تكون طول موجة الشعاع المستخدم أصغر من مقاييس الشيء المراد فحصه بالمجهر وإلا لا ينجح الفحص , ولهذا يستعين العلماء بالمجهر الإلكتروني حيث أن طول أشعته أقصر من طول أشعة الضوء المرئي؛ ويستغلوه في المجالات التي لا يقوى عليها المجهر الضوئي.) وما لا يعلمه أغلب الناس عن هذا النوع من المجهر هو أنه يعمل آليا يكتفي بالنقاط مقدار فيزيائي و تحليله لينظم تقريرا خاصا عنه و يرسلها إلى الآلة المرتبطة به تقنيا

المراجع التي إعتمد عليها التلميذ(ة)