المجهر الالكتروني والمجهر الضوئي
المفهوم، الأنواع، الفرق بينهما
كتبت: شيماء عبدالباقي
المجهر الالكتروني والمجهر الضوئي، كثيرا ما نسمع عن انتشار الفيروسات بأشكالها المختلفة فمنها فيروس الإيدز، وفيروس الوادي المتصدع، وفيروس البوليو، حيث يوجد الكثير من الأنواع والصور المختلفة للفيروسات.
وبالطبع لا يمكن تحديد نوع الفيرس من خلال العين المجردة، لذلك فإنه يمكن اللجوء إلى الميكروسكوب الإلكتروني أو الضوئي لكي يتم التعرف على نوع الفيروس بالتحديد.
فمنذ انتشار الميكروسكوب أحدث ثورة علمية كبيرة، وذلك لأنه مكننا من التعرف ورؤية الأجسام الصغيرة التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.
ومن خلال الأسطر التالية سوف نتحدث بالتفصيل عن المجهر الإلكتروني والمجهر الضوئي، والفرق بينهما، فلنتابع سويا.
أولا المجهر الضوئي The Light Microscope
يعتبر الميكرسكوب الضوئي هو الصورة الأبسط لشكل المجهر، فهو عبارة عن أنبوبة معدنية، ويوجد في نهاية كل أنبوبة عدسات زجاجية.
كما أنه يعمل من خلال أشعة الضوء المرئي التي يتم توجيهها على الأجسام المراد رؤيتها، ثم تمر في العدسة الصورة ويتم تجميعها وتكبيرها.
ومن الجدير بالذكر أن حجم التكبير في المجهر الضوئي يتم تحديده بناء على نوع العدسات التي يتم تركيبها، وينقسم المجهر الضوئي إلى نوعين هما المجهر البسيط والمجهر المركب.
وقد يوجد بعض الأدلة التي تشير إلى أن اختراع الميكروسكوب الضوئي يرجع اكتشافة إلى ثلاثة من العلماء الألمانيين وهم هانز يانسن، وابنه زكريا يانسن، وهانز ليبرشي.
ومن الجدير بالذكر أيضا أن الميكروسكوب الضوئي المركب بدأ ينتشر بشكل كبير مع مرور الوقت في جميع أنحاء العالم، فمن أشهر الذين قاموا باستخدامه.
العالم روبرت هوك، حيث قام بنشر كتاب في عام 1663 م، وفي هذا الكتاب نشر الملاحظات التي رأها تحت الميكرسكوب الضوئي المركب وهو يفحص بعض الحشرات والتي منها القمل والبراغيث.
أنواع الميكروسكوب الضوئي
يوجد أكثر من نوع للمجهر الضوئي، وفيما يلي سنذكر أنواعه:-
1- المجهر الضوئي البسيط The Simple Light Microscope
وهذا النوع من أنواع المجهر البسيط يتم فيه استخدام عدسة واحدة من أجل التقريب، لذلك يعتبر هذا النوع قدرته محدودة على التقريب وتكبير الأجسام، وأبسط مثال له تلك العدسات التي يتم استخدامها للتكبير عند القراءة، أو عند فحص المجوهرات.
2- المجهر الضوئي المركب The Compound Light Microscope
وهذا النوع من الميكرسكوب الضوئي يمتلك قدرة تقريبية أكبر من السابق ذكره، ويرجع السبب في ذلك في أنه يوجد له عدستان، الأولى منهما.
هي عدسة عينية وهي التي يتم توجيهها على الجسم المراد رؤيته، أما الثانية فهي عدسة عينية وهي التي يتم النظر فيها من أجل رؤية الجسم، وكلما زاد عدد العدسات الشيئية ( عدستان) كلما زادت الرؤية التقريبية له.
اقرأ أيضا: طريقة الاحتفاظ بالعملاء الحاليين.. سر الصنعة في التسويق
ثانيا الميكرسكوب الإلكتروني The Electronic Microscope
يعتبر هذا النوع هو النسخة الأكثر دقة وتعقيدا من المجهر، فمن خلال هذا المجهر يتم إطلاق شعاع من الإلكترونات يتم توجيهها نحو الجسم المراد رؤيته.
وذلك من أجل تكبير الصورة والتمكن من رؤيته، ويرجع السبب في الرؤية الدقيقة للأشياء من خلال الميكرسكوب الإلكتروني في أنه يعتمد في ذلك على الشعاع الإلكتروني، والذي يتسم بأن له طول موجي قصير جدا، وهو الأمر الذي يمكنه من رؤية الأجسام وتحليلها.
قام باكتشاف هذا النوع من المجاهر العالم الفيزيائي إرنست روسكا، وعالم الهندسة الكهربائية ماكس نول، فقاما الاثنان بصنع أول ميكرسكوب الكتروني في عام 1931 ، حيث وصلت القدرة التقريبية لهذا الميكرسكوب 400 مرة تقريبا، ومؤخرا تم تطويره للوضع الحالي له.
أنواع الميكرسكوب الالكتروني
يوجد أكثر من نوع للميكرسكوب الالكتروني، وفيما يلي سنذكر هذه الأنواع:-
1- الميكرسكوب الالكتروني الماسح The Scanning EMSEM
يعتمد هذا المجهر على إطلاق شعاع دقيق من الإلكترونات، وذلك من أجل مسح سطح الجسم المراد رؤيته، ثم يعطي صورة ثلاثية الأبعاد، تكون مكبرة ودقيقة، وتصل درجة التكبير لهذا الجسم 2 مليون مرة بحد أقصى.
2- الميكرسكوب الإلكتروني النافذ The Transmission EMTEM
ويعتبر هذا النوع من الميكرسكوبات هو الأقوى على الإطلاق، ويرجع السبب في ذلك في أنه يتم فيه استخدام شعاع عريض من الإلكترونات تجاه العينة المراد رؤيتها.
وبعدها يقوم بتكوين صورة ثنائية الأبعاد تعمل على توضيح التركيب الداخلي للعينة بشكل تفصيلي ودقيق، ويرجع السبب في ذلك في أنه تصل درجة التقريب له إلى 50 مليون مرة، وهذا هو السبب الذي يجعله يتم استخدامه من أجل الفحص الخلوي، أو الذري والجزيئي.
اقرأ أيضا: كيف تعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد وماهي استخداماتها
الفرق بين الميكرسكوب الالكتروني والضوئي
يوجد العديد من الفروق بين المجهر الضوئي والإلكتروني، وفيما يلي سنذكرها:-
- في الميكرسكوب الضوئي يتم استخدام شعاع من الضوء لكي يتم التعرف على العينة، بينما في الميكرسكوب الإلكتروني يتم استخدام شعاع من الإلكترونات من أجل التعرف على الجسم وتكبيره.
- يتطلب تحضير العينات في المجهر الضوئي فترة قصيرة من الزمن يمكن أن تكون عدة دقائق، أو عدة ساعات كحد أقصى، بينما تحضير العينات من أجل الفحص في الميكرسكوب الإلكتروني تحتاج إلى أن يتم تحضيرها قبلها بعدة أيام.
- في المجهر الضوئي يمكن أن يتم فحص أي عينة سواء كانت حية مثل الخلايا، أو العينة الغير حية مثل حبات الرمال، بينما في الميكرسكوب الإلكتروني يتم فحص العينات الغير حية فقط، ويعتبر هذا الفرق من الفروق الجوهرية بين الميكرسكوب الإلكتروني والضوئي.
- في الميكرسكوب الضوئي يتم استخدام عدسات زجاجية من أجل تجميع الأشعة، بينما في الميكرسكوب الإلكتروني يتم استخدام عدسات كهرومغناطسيسة وذلك من أجل التحكم في اتجاه الشعاع الإلكتروني.
- في المجهر الضوئي تكون الصورة مكبرة وملونة، بينما في الميكرسكوب الإلكتروني تكون مكبرة ولكن فقط باللونين الأسود والأبيض فقط.
- لكي يتم فحص أي عينة من خلال المجهر الضوئي فإنه لابد أن يكون سمكها على الأقل 5 ميكرو متر، بينما الميكرسكوب الإلكتروني يمكن أن يكون فحص العينة ذو سمك 1 كحد أدنى لذلك.
- من أهم الفروق بين المجهر الضوئي والالكتروني هو أن القدرة التقريبية في الميكرسكوب الضوئي محدودة إلى حد ما، فهي تصل إلى 2000 مرة تقريبية كحد أقصى، بينما القدرة التقريبية في الميكرسكوب الالكتروني تصل القدرة التقريبية إلى 50 مليون مرة والتي تختلف وفقا لنوع المجهر الذي يتم استخدامه في فحص العينة.
- عند الفحص من خلال المجهر الضوئي لا يتطلب فحص العينة تفريغ الهواء في أنبوبة المجهر، وهو على عكس ما يتم في الميكرسكوب الإلكتروني.
- في المجهر الضوئي يتم صبغ العينات المراد فحصها بأصباغ ملونة قبل فحصها، بينما في الميكرسكوب الالكتروني يتم تغطية العينات المراد فحصها بمجموعة من المعادن الثقيلة، ويرجع السبب في ذلك لكي ينعكس من خلالها الشعاع الالكتروني.
- في المجهر الضوئي يتم النظر إلى العينة المراد تكبيرها من خلال عدسة عينية، بينما في الميكرسكوب الإلكتروني تظهر العينة على شاشة فلورسية.
- تكلفة المجهر الضوئي زهيدة جدا، وكذلك تكاليف صيانته، بينما الميكرسكوب الإلكتروني تبلغ تكاليف شراؤه وصيانته تكاليف عالية جدا.
- لا يشكل المجهر الضوئي أي خطر على من يقوم باستخدامه، وهو على عكس ما يحدث في الميكرسكوب الالكتروني فإنه قد يحدث تسريب للإشعاع الالكتروني والذي قد يشكل خطورة كبيرة ومحتملة على من يقوم باستخدامه.
- يحتاج الميكرسكوب الالكتروني الكثير من المهارات الفنية لكي يتم استخدامه، وذلك بسبب بنائه المعقد، وهو على عكس المجهر الضوئي الذي يمكن استخدامه بكل سهولة.
- تعتبر المجاهر الضوئية أقل حجما وأخف وزنا من المجاهر الالكترونية.
- لا يشترط تجفيف العينة قبل فحصها من خلال المجهر الضوئي، بينما يعد ذلك شرط أساسي في الميكرسكوب الالكتروني.
- في المجاهر الضوئية يتم ضبط التركيز من خلال تحريك العينة وضبط مكان العينة بشكل ميكانيكي، بينما في المجاهر الالكترونية يتم ضبط ذلك من خلال ضبط قوة التيار الكهربائي على العدسات الكهرومغناطيسية.
- لا يوجد تحضيرات معينة يجب تجهيزها في الغرفة التي يتم فيها فحص العينة من خلال الميكرسكوب الضوئي، وهو على عكس ما يحدث في الميكرسكوب الإلكتروني الذي يحتاج إلى تجهيزات مسبقة من حيث الرطوبة والضغط ودرجة الحرارة.
فيما سبق قدمنا لكم كل ما يتعلق بالمجهر الإلكتروني والمجهر الضوئي، وذلك من خلال ذكر مفهوم كل منهما وأنواعهما، وأخيرا الفرق بين كل منهما.
