تتكون المجاهر الضوئية المركبة من مجموعة من الأجزاء التي تلعب دورًا هامًا في تكبير الكائنات الدقيقة، وذلك باستخدام عدسات مركبة ومرايا متخصصة لتحليل العينات، خصوصًا في ميدان العلوم البيولوجية والفحوصات المخبرية التي تتطلب الدقة العالية.
سنسلط الضوء في هذا المقال على مكونات المجهر الضوئي المركب ووظائفها الأساسية، وما تقدمه من خدمات مهمة في المجالات العلمية والفحوصات الطبية.
أجزاء المجهر الضوئي المركب ووظائفها
يتألف المجهر الضوئي المركب من عدة أجزاء أساسية، كما يلي:
- الذراع: يستخدم لرفع المجهر ونقله بسهولة من مكان لآخر.
- القاعدة: الجزء الذي يُثبت عليه المجهر عند وضعه على الطاولة.
- المنصة: هي المكان المخصص لوضع الشريحة، وتحتوي على ماسكات لتثبيت الشريحة، مع وجود ثقب في المنتصف لمرور الضوء.
- الضابط الكبير: يُستخدم لتحريك الشريحة يسارًا ويمينًا، مما يسهل الفحص بشكل شامل.
- الضابط الصغير: يمكّن من تسهيل حركة المنصة بشكل غير مرئي.
- ضابط حركة المكثف: يتحكم في المكثف ويضمن توجيه الضوء بشكل مناسب.
- الحجاب القزحي: يتحكم في كمية الضوء المارة للمكثف.
- مفتاح كهربائي: يُستخدم لتشغيل المجهر ويضيء مصدر الضوء.
- العدسات العينية: العدسات التي توضع أمام عين الفاحص.
- العدسات الشيئية: تتكون عادة من ثلاثة أو أربعة عدسات، تثبت على القرص لتحريك الأشياء المراد فحصها.
- المكثف: موجود أسفل المنصة ويعمل على تجميع وتوجيه الأشعة الضوئية نحو الشريحة.
- مصدر ضوئي: ضوء كهربائي يُثبت على القاعدة الأساسية للمجهر.
تاريخ اكتشاف المجاهر الضوئية
يرتبط اكتشاف المجاهر الضوئية ارتباطًا وثيقًا باكتشاف العدسات.
على الرغم من عدم معرفة تاريخ اكتشاف العدسات الأولى بشكل دقيق، إلا أن أقدم نموذج للعدسات هو ما يُعرف بعدسة النمرود، إليكم بعض المعلومات عنها:
- عدسة النمرود مصنوعة من الكريستال، ويعود تاريخ اكتشافها إلى 750 قبل الميلاد.
- استخدمت العدسة لعدة قرون، لكن المجهر تم اكتشافه في عام 1590 ميلادي.
- قام باكتشافه العالم الهولندي زاكرياس يانسن، وكان يتألف من ثلاث أنابيب.
- كان أول من استخدم المجهر هو العالم روبرت هوك، الذي كان عالم أحياء وصانع خرائط، في عام 1667 ميلادي.
- أدخل هوك تعديلات عديدة حتى تطور إلى المجهر الضوئي المركب المعتمد عليه اليوم في الفحوصات العلمية.
- توالت التعديلات على المجهر الإلكتروني منذ عام 1870، حيث استخدم العالم إرنست آبي معادلة انحراف الضوء كجزء من تلك التطورات.
- وقد اكتشف آبي أن عملية التكبير تحت المجهر لا تعتمد فقط على نوع العدسات المستخدمة، ولكن أيضاً على الضوء ومساره.
- أدخل العلماء تغييرات متعددة على الضوء، مما ساعد على تكبير الكائنات بدقة أكبر.
كيفية استخدام المجهر الإلكتروني المركب
توجد مجموعة من الخطوات الضرورية التي يجب اتباعها عند استخدام المجهر الضوئي المركب، وهي كالتالي:
- استخدام ذراع المجهر لحمله بكلتا اليدين، وليس بيد واحدة.
- تنظيف المجهر جيّدًا باستخدام ورق مبلل بمحلول تنظيف، خصوصًا العدسات، وخاصة العدسة الزيتية.
- لا بد من تنظيف العدسة الزيتية بعد كل فحص وجعلها مغطاة بعد الاستخدام لحمايتها من الغبار.
- التأكد من عدم وصول الزيت إلى العدسات غير الزيتية، مع تجنب ترك الضوء مشتعلاً بعد الانتهاء.
- إجراء فحص للتأكد من نظافة العدسة الشيئية من خلال تحريك الشريحة على المنصة؛ إذا لم يظهر الغبار، تكون العدسة هي التي تحتاج للتنظيف.
- عند فحص عينة مخبرية، يجب تحريك الشريحة يسارًا ويمينًا لرؤية كافة محتوياتها بدقة.
- ضبط العدسة المستخدمة في الفحص، المعروفة بالعدسة العينية.
- ضبط إضاءة المجهر والمكثف، ثم وضع الشريحة المراد فحصها بالشكل الصحيح على المنصة.
- ضبط فتحة المكثف عند استخدام العدسة الشيئية.
أبرز استخدامات المجهر الضوئي المركب
تتمثل استخدامات المجهر الضوئي المركب في العديد من المجالات العلمية والفحوصات البيولوجية والتي تشمل:
دراسة الهيكل الذري
- يتيح المجهر الضوئي عالي القدرة دراسة وفحص الأسطح الذرية الفردية بدقة متناهية.
فحص الأدلة الجنائية
- تجمع الأدلة من مواقع الجرائم، وتتضمن معلومات هامة عن المجرم لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.
تحليل الأنسجة
- يستخدم العلماء المجهر لدراسة الأنسجة والخلايا الحية، حيث تساعد عينة من الأنسجة في تحديد الأورام السرطانية.
مراقبة الأنظمة البيئية
- يقوم العلماء المختصون بمراقبة صحة الأنظمة الإيكولوجية، مع استخدام المجهر لدراسة الكائنات الحية في بيئات مختلفة عبر الزمن.
دراسة بروتينات الخلايا
- يعتبر المجهر الضوئي من الأدوات الأساسية لدراسة وظائف البروتينات داخل الخلايا الحية.
فحص العينات الدموية والبولية
- التأكد من وجود مشاكل كلوية أو عيوب في مكونات خلايا الدم.
أهمية المجاهر الضوئية
تتجلى أهمية المجهر الضوئي في المجالات العلمية، حيث يعتبر أداة حيوية للباحثين لدراسة الخلايا الحية ومكونات الكائنات الحية.
يساعد المجهر في تحليل الهياكل الجزئية، وتكوينات الكائنات، ويعتبر كالتالي:
- من المعدات الأساسية للطبيب الذي يقوم بفحص الأنسجة والعينات البيولوجية في المختبرات الطبية.
- يمكن العلماء من اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة.
- يساهم في التعرف على الأجزاء غير المرئية بالعين المجردة في الحيوانات والنباتات والفطريات.
- يعزز القدرة على توليد دوائر كهربائية دقيقة موجودة على رقائق السيليكون.
- المجاهر المستخدمة في المسح الضوئي تعد أكثر تعقيدًا من المجاهر العادية.
- تلعب دورًا هامًا في تشخيص الأمراض في المستشفيات المنتشرة حول العالم.
- تساعد في تكبير العينة الدموية المراد فحصها للبحث عن الملاريا في كريات الدم الحمراء، وهي ما لا يمكن تأكيده إلا من خلال المجهر الضوئي.
