أجزاء المجهر الضوئي ووظائفها

أجزاء المجهر الضوئي: تحليل مفصل لأجزائه ووظائفها

المجهر الضوئي هو أداة علمية تستخدم لدراسة الأجسام التي يصعب رؤيتها بالعين المجردة، وذلك من خلال تكبير الصورة باستخدام الضوء. يعتمد المجهر الضوئي على مجموعة من الأجزاء التي تعمل بتناغم لتقديم صورة واضحة للمادة التي يتم فحصها. يعد الفهم الجيد لأجزاء المجهر الضوئي ووظائفها أساسًا لفهم طريقة عمل هذا الجهاز بشكل فعال. في هذا المقال، سنتناول بالشرح التفصيلي أجزاء المجهر الضوئي المختلفة، وأدوارها في تكوين الصورة وتحقيق تكبير دقيق للأجسام المدروسة.

1. العدسات (Lenses)

تعد العدسات من الأجزاء الأساسية في المجهر الضوئي، حيث تكون مسؤولة عن تكبير الصورة بشكل مباشر. تتكون العدسات في المجهر من نوعين رئيسيين: العدسات الشيئية (Objective lenses) وعدسة العين (Eyepiece).

1.1 العدسات الشيئية (Objective Lenses)

توجد عادة على رأس المجهر، وتكون هي المسؤولة عن تكبير العينة بشكل أساسي. تحتوي المجاهر على عدة عدسات شيئية ذات تكبيرات مختلفة، مثل العدسة ذات التكبير المنخفض (4x)، المتوسط (10x)، والتكبير العالي (40x أو 100x). كل عدسة شيئية مصممة بشكل خاص لتوفير تكبيرات مختلفة، ويقوم المستخدم باختيار العدسة المناسبة بناءً على حجم العينة التي يرغب في دراستها.

1.2 عدسة العين (Eyepiece)

هي العدسة التي ينظر من خلالها المستخدم إلى الصورة المكبرة للعينة. عادة ما تحتوي عدسة العين على تكبير ثابت يتراوح بين 10x و 15x، وتعمل هذه العدسة على تكبير الصورة التي تم تكبيرها بواسطة العدسات الشيئية.

2. الهيكل (Body Tube)

يعد الهيكل جزءًا أساسيًا في المجهر الضوئي حيث يصل بين العدسات الشيئية وعدسة العين. يتيح هذا الهيكل نقل الصورة التي تم تكبيرها من العدسات الشيئية إلى العدسة العينية. يساعد الهيكل أيضًا على تثبيت جميع الأجزاء في أماكنها بشكل محكم.

3. المنصة (Stage)

تعد المنصة الجزء الذي توضع عليه العينة أثناء الفحص. توجد فتحات في المنصة لتمرير الضوء عبر العينة، مما يتيح رؤية أفضل للخصائص الدقيقة للعينة. تختلف أحجام المنصات حسب نوع المجهر، وبعض المنصات يمكن تحريكها في الاتجاهين الأفقي والرأسي لتعديل موقع العينة بدقة.

4. الضوء (Light Source)

يعد الضوء عنصرًا حاسمًا في المجهر الضوئي. لا يمكن للمجهر العمل دون مصدر ضوء جيد. يوجد نوعان رئيسيان من مصادر الضوء في المجاهر الضوئية:

4.1 المصباح الداخلي

في معظم المجاهر الحديثة، يتم استخدام مصباح داخلي يقع أسفل المنصة مباشرة. يعمل المصباح على إضاءة العينة بكمية مناسبة من الضوء، مما يسمح برؤية واضحة للخصائص الدقيقة للعينة.

4.2 المصباح الخارجي

يمكن أن يستخدم المجهر أيضًا مصباحًا خارجيًا كمصدر ضوء. وفي هذه الحالة، قد يحتاج المجهر إلى عدسات أو مرايا لتوجيه الضوء نحو العينة.

5. المكثف (Condenser)

المكثف هو عدسة تقع أسفل المنصة وتعمل على تجميع الضوء المتجه نحو العينة. يهدف المكثف إلى تحسين توزيع الضوء على العينة لتحقيق تكبير أكثر وضوحًا ودقة. يمكن تعديل المكثف لزيادة أو تقليل كمية الضوء حسب الحاجة.

6. العدسة المعينية (Iris Diaphragm)

تعمل العدسة المعينية على تنظيم كمية الضوء التي تصل إلى العينة. يتم تعديل العدسة المعينية لضبط الإضاءة على العينة بحيث تحصل على أفضل وضوح للصورة المكبرة. تعتبر هذه العدسة من الأجزاء الأساسية في المجاهر التي تعتمد على الإضاءة.

7. المكبس الدقيق والخشن (Coarse and Fine Focus Knobs)

تعتبر عجلات التركيز هي الأجزاء المسؤولة عن ضبط وضوح الصورة. توجد عجلة التركيز الخشنة (Coarse Focus) التي تقوم بتعديل المسافة بين العدسات والعينة بشكل كبير، بينما عجلة التركيز الدقيقة (Fine Focus) تعمل على تعديل الصورة بشكل دقيق لضمان وضوح التفاصيل الدقيقة.

8. القاعدة (Base)

القاعدة هي الهيكل الأساسي الذي يدعم المجهر بشكل كامل، وهي تعد بمثابة قاعدة استقرار الجهاز. تتميز القاعدة بوجود أوزان ثقيلة تساعد على الحفاظ على استقرار المجهر أثناء استخدامه. وتحتوي القاعدة في العادة على مصدر الضوء وبعض الأجزاء الأخرى مثل جهاز التحكم في شدة الإضاءة.

9. المقبض (Arm)

المقبض هو الجزء الذي يربط بين القاعدة والمنصة وأجزاء المجهر الأخرى. غالبًا ما يتم استخدام المقبض لنقل المجهر من مكان إلى آخر بأمان. يعتبر المقبض أحد الأجزاء التي توفر ثباتًا للمجهر أثناء العمل.

10. المرآة (Mirror)

في بعض المجاهر، تُستخدم مرآة موجودة أسفل المنصة بدلاً من مصدر الضوء الداخلي، حيث تعكس الضوء الخارجي نحو العينة. يتيح ذلك للمستخدم إضاءة العينة بشكل أكثر دقة حسب الزاوية والاتجاه المطلوب.

11. مقياس التحريك الدقيق (Mechanical Stage)

المرحلة الميكانيكية هي منصة صغيرة يمكن تحريكها باستخدام عجلات، وتساعد في تحريك العينة بدقة في اتجاهات مختلفة. تتيح هذه المرحلة للمستخدم نقل العينة بسهولة تحت العدسات الشيئية للحصول على أفضل عرض.

12. إضاءة خلفية وإضاءة أمامية (Transmitted and Reflected Light)

تتمثل إضاءة العينة في المجهر الضوئي في نوعين من الإضاءة: إضاءة خلفية وإضاءة أمامية. في حالة الإضاءة الخلفية، يُسمح للضوء بالمرور عبر العينة، بينما في الإضاءة الأمامية يتم تسليط الضوء من الأعلى لتسليط الضوء على العينة من الأعلى، وهو مفيد في حالة دراسة المواد غير الشفافة.

13. حامل العينة (Sample Holder)

حامل العينة هو عبارة عن لوح أو جهاز يستخدم لتثبيت العينة في المكان الصحيح على المنصة. قد يحتوي على مشابك أو أداة خاصة لتحسين استقرار العينة.

14. العدسة البصرية (Optical Lens)

العدسة البصرية هي جزء من جهاز المجهر الذي يستخدم لتحويل الشعاع الضوئي إلى صورة مكبرة. العدسات البصرية مسؤولة عن تحديد الدقة العالية والصورة الواضحة للعينة.

الخلاصة

المجهر الضوئي هو جهاز معقد يعتمد على مجموعة من الأجزاء المتناغمة التي تعمل معًا لتحقيق تكبير دقيق وتوضيح تفاصيل العينة. من العدسات التي تعمل على تكبير الصورة إلى المكثف الذي ينظم توزيع الضوء، يتم تصميم كل جزء في المجهر بعناية لزيادة دقة المشاهدة. مع تطور التكنولوجيا، أصبحت المجاهر الضوئية أداة لا غنى عنها في المختبرات العلمية، حيث تلعب دورًا محوريًا في دراسة الأجسام الدقيقة مثل الخلايا والبكتيريا والفيروسات.