المجهر الضوئي

 ماهو المجهر الضوئي؟

يعد المجهر من اهم الادوات اللازمة لمعمل الاحياء الدقيقة,و تعني كلمة ميكروسكوب الة تكبير الاشياء الصغيرة و يمكننا من خلال هذا التكبير ان نرى الكائنات المجهرية الصغيرة جدا التي لا ترى بالعين المجردة و حاليا لدينا نوعين اساسيين من المجاهر الاول الضوئي و الثاني الالكتروني و كلاهما يعتمد على مبدئين مختلفين فالمجهر الضوئي يعتمد على الضوء الذي تمتصه العينة و من خلاله يمكننا رؤيتها و المجهر الالكتروني يعتمد على حزمة الكترونات تمر عبر العينة وهو الاكثر دقة , تم صنع اول مجهر من قبل انتوني فان ليفنهوك و يعتبر اول من وصف و رسم الاحياء الدقيقة كما نراها اليوم و لازالت مخطوطاته الى يومنا هذا في بريطانيا.

في هذا الموضوع سنتحدث على المجاهر الضوئية التي تعتمد في نظام تكبيرها على عدسات ضوئية و ذلك بإستخدام  امواج الضوء و تضم انواعا كثيرة .

انواع المجهر الضوئي 

1- مجهر المجال المبهر

في المجهر الضوئي ذا المجال المبهر من الضوء فإن مجال المجهر تكون تحت إضائة قوية و التي فيها تظهر العينة مظلما ,لانه يمتص بعض الضوء و عادة لا تمتص الاحياء الدقيقة كثير من الضوء, لكن صبغها بصبغات خاصة يزيد من قدرتها على امتصاص الضوء بشدة مما ينتج تباين اكبر و تمايزا في اللون يستطيع هذا المجهر ان يعطي تكبيرا قدره 1000 مرة او 2000 مرة و التكبير الاعلى من هذا  يجعل الصورة غير واضحة (ضبابية) 

مكونات مجهر المجال المبهر

هذه الصورة من طرف sue waters من موقع Flickr.com

الصورة تحت ترخيص موقع Creativecommons.org/نَسب المُصنَّف - الترخيص بالمثل 4.0 دولي (CC BY-SA 4.0)

تم إضافة عناصر المجهر باللغة العربية من طرف سهيل صيد 

2-مجهر المجال المظلم 

يعد مجهر المجال المظلم مفيدا للكشف عن البكتيريا غير المصبوغة خاصة الموجودة في السوائل  كما انه فائدته الكبرى في فحص البكتيريا الحلزونية (إسبيروكاتيا) و بإستخدام مجهر المجال المظلم نرى خلفية سوداء تظهر فيها البكتيريا لامعة,ويستخدم مكثفا في هذا النوع من المجاهر الذي يضيء العينة بمخروط من الضوء بطريقة يكون فيها الضوء غير موجه مباشرة للعدسة الشيئية و الضوء الذي يدخل الى العدسة يكون منعكسا من العينة و هذا ما يوضح شكل العينة.

عادة مايستخدم هذا نوع من المجاهر على البكتيريا الغير مصبوغة (غير ملونة ) و الرطبة و التي توجد في الماء او في تحضيرات النقطة المعلقة  المعدة لفحص حركة البكتيريا

 

صورة توضحة كيف يعمل مجهر المجال المظلم

هذه الصورة من طرف Richard wheeler من موقع Wikimediacommons.com
هذه الصورة مرخصة تحت نَسب المُصنَّف - الترخيص بالمثل 4.0 دولي (CC BY-SA 4.0)

تم تعريب الصورة من اللغة الانجلزية من طرف سهيل صيد 

3-مجهر الفلورينسي

إن العدد من المواد الكيميائية تمتص الضوء غالبًا ما يستخدم الفحص المجهري الفلورينسي لتصوير خصائص معينة لعينات صغيرة مثل البكتيريا, كما أنها تستخدم لتحسين الميزات ثلاثية الأبعاد بشكل مرئي على نطاقات صغيرة. يمكن تحقيق ذلك عن طريق إرفاق علامات فلورينسية بالأجسام المضادة التي ترتبط بدورها بالخصائص المستهدفة ، أو عن طريق التلوين بطريقة أقل تحديدًا. عندما يتم تصفية الضوء المنعكس والخلفية الفلورينسية في هذا النوع من الفحص المجهري ، يمكن تصوير الأجزاء المستهدفة من العينة المدروسة. يمنح هذا  القدرة على تصور العضيات المرغوبة أو السمات السطحية الفريدة للعينة المستهدفة. غالبًا ما يستخدم الفحص المجهري الفلوري متحد البؤر لإبراز الطبيعة ثلاثية الأبعاد للعينات. يتم تحقيق ذلك باستخدام مصادر ضوء قوية ، مثل الليزر ، التي يمكن التركيز عليها بدقة. يتم هذا التركيز بشكل متكرر عبر مستوى واحد من عينة تلو الأخرى. غالبًا ما يقوم برنامج إعادة بناء الصورة بتجميع بيانات الصورة متعددة المستويات معًا في إعادة بناء ثلاثية الأبعاد للعينة المستهدفة.

صورة توضح كيف يعمل المجهر الفلورينسي 

هذه الصورة من طرف  Henry Mühlpfordt من موقع Wikimediacommons 

الصورة تحت ترخيص نَسب المُصنَّف - الترخيص بالمثل 4.0 دولي (CC BY-SA 4.0)

تم تعريب الصورة من اللغة الانجلزية من طرف سهيل صيد 

4-مجهر تباين الطور 

يعد مجهر تباين الطور غاية في الاهمية لدراسة الخلايا الحية الغير المصبوغة ويستخدم نطاق واسع في الدراسات التطبيقية و النظرية في علم الاحياء ويستخدم لذلك المجهر الضوئي العادي المعد بعدسة شيئية متباينة الطور و مكثف,هذا النظام الضوئي يجعل من الممكن تمييز التراكيب غير المصبوغة داخل الخلايا و التي تختلف فقط في معدلات كسرها للضوء او سمكها و هذا التقنية مبنية في الاساس على ان الضوء المار من خلال مادة واحدة الى مادة اخرى ذات معدل انكسار مختلف قليل, او في السمك فإنها سوف تتغيرفي الطور و هذا الاختلاف في الطور او عدم انتظام  الانتظام في حواف الموجات,يمكن ان يترجم الى اختلافات في الوضوح لهذه التراكيب و من ثم يمكن ان نكتشف بالعين ( من كتاب علم الاحياء الدقيقة الجزء الأول صفحة 47)

قصور المجهر الضوئي 

إن قصور المجهر الضوئي ليس في قوة التكبير و انما في قوة التوضيح اي القدرة على تمييز بين مكونين متجاورين حيث كلما كان التكبير اكبر قل الوضوح و لن نستطيع التمييز بين مختلف التراكيب الخاصة بالعينة المدروسة  و توجد كلمة حدود التوضيح : وي هي عبارة عن اصغر مسافة  يمكن ان ينفصل بها شيئان و يمكن التمييز بينهما اي لاتزال الصورة واضحة .

بالنسبة للتكبر لاعلى قيمة فهو بدون فائدة على الدراسة و ابسط مثل لديك صورة في هاتفك جرب ان تقوم بالتكبير على نقطة معينة سترى انها ستفقد وضوحها كلما كبرة و تكون واضحة في حالة الصورة العادية يمكن ايضا ان تفتح كاميراهاتف و قم بالتركيز على شيء و قم بالتكبير عليها سترى نفس النتيجة.

تجهز معظم المجاهر الضوئية المركبة بالمعامل بثلاث عدسات شيئية كل منها لديها درجة مختلفة من التكبير و تسمى هذه العدسات كالاتي: العدسة الزيتية و العدسة عالية الجفاف و العدسة الشيئية الكبرى و تدون قوة التكبير  على كل عدسة اما قوة تكبير الكلية لنظام العدسات فإنها تقدر بحاصل ضرب قوة تكبير العدسة العينية في قوة تكبير العدسة الشيئية, و عادة تحتوي القطعة العينية على عدسة قوة تكبيرها 10 على الرغم من انه يمكن إستبدالها بقطع عينية  ذات قوة اكبر و اصغر من ذلك,و طول موجة الضوء المرئي تتراوح ما بين 400 نانومتر و 800 نانومتر و من ثم فأن اصغرالاشياء التي يمكن ان ترى بالمجهر الضوئي يجب ان يكون حجمها على الاقل 200 نانومتر و لأن اغلب البكتيريا يكون قطرها ما بين  300 نانومتر الى 1000 نانومتر (1 ميكرومتر) فإن المجهر الضوئي لا يقدر على توضيح التراكيب الداخلية للبكتريا بشكل واضح و غالبا مايستخدم المجهر الضوئي في رؤية اشكال الخلايا و تفاعلاتها مع الوسط الذي حولها.

(من كتاب علم الاحياء الدقيقة الجزء الاول صفحة 43-44)