ما هي وظائف المكثفات في المجاهر؟

يعتبر المجهر أحد أكثر الاختراعات شهرة في العالم العلمي. لم يساعد فقط في إرضاء قدر كبير من فضول الإنسان الأساسي حول الأشياء الصغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة ، ولكنه ساعد أيضًا في إنقاذ عدد لا يحصى من الأرواح. على سبيل المثال ، سيكون من المستحيل إجراء مجموعة من إجراءات التشخيص الحديثة بدون المجاهر ، وهي كذلك حيوية للغاية في عالم الأحياء الدقيقة في تصور البكتيريا وبعض الطفيليات والأوليات والفطريات و الفيروسات. وبدون القدرة على النظر إلى الخلايا البشرية والحيوانية الأخرى وفهم كيفية تقسيمها ، فإن ستبقى مشكلة تقرير كيفية التعامل مع مختلف مظاهر السرطان مشكلة كاملة الغموض. إن التطورات الواهبة للحياة مثل الإخصاب في المختبر تدين في النهاية بوجودها إلى عجائب الفحص المجهري.

مثل كل شيء آخر في عالم التكنولوجيا الطبية وغيرها ، فإن المجاهر التي لم تكن موجودة قبل سنوات عديدة تبدو وكأنها أخطاء فادحة وآثار غريبة عندما تتنافس مع أفضل ما في العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين - الآلات التي سيتم الضحك عليها ذات يوم في حد ذاتها من أجل تقادم. اللاعبون الرئيسيون في المجاهر هم عدساتهم ، فهذه هي ، بعد كل شيء ، التي تكبر الصور. لذلك من المفيد معرفة كيفية تفاعل الأنواع المختلفة من العدسات لتكوين صور سريالية في كثير من الأحيان تشق طريقها إلى كتب علم الأحياء وعلى شبكة الويب العالمية. سيكون من المستحيل رؤية بعض هذه الصور بدون عرض خاص يسمى المكثف.

ربما كان الجهاز الذي تم إنشاؤه هو أول أداة بصرية معروفة تستحق تسمية "المجهر" من قبل الشاب الهولندي زكريا يانسن ، الذي من المحتمل أن يكون لاختراعه عام 1595 مساهمة كبيرة من الصبي الآب. كانت القوة المكبرة لهذا المجهر في أي مكان من 3x إلى 9x. (باستخدام المجاهر ، تعني "3x" ببساطة أن التكبير الذي تم تحقيقه يسمح بتصور الكائن بثلاثة أضعاف حجمه الفعلي الحجم ، وبالمقابل للمعاملات العددية الأخرى.) تم تحقيق ذلك من خلال وضع العدسات بشكل أساسي على طرفي المجوف الة النفخ. على الرغم من أن هذا قد يبدو منخفض التقنية ، إلا أنه لم يكن من السهل الحصول على العدسات نفسها في القرن السادس عشر.

في عام 1660 ، روبرت هوك ، الذي ربما اشتهر بمساهمته في الفيزياء (خاصة الخصائص الفيزيائية للينابيع) ، أنتج مجهرًا مركبًا قويًا بما يكفي لتصور ما نسميه الآن الخلايا ، وفحص الفلين في لحاء البلوط الأشجار. في الواقع ، يعود الفضل إلى هوك في ابتكار مصطلح "خلية" في سياق بيولوجي. أوضح هوك لاحقًا كيف يشارك الأكسجين في التنفس البشري ، كما أنه يشتغل في الفيزياء الفلكية ؛ بالنسبة لشخص حقًا في عصر النهضة ، لا يحظى بالتقدير الغريب اليوم مقارنة بأمثال إسحاق نيوتن على سبيل المثال.

أنتون فان ليوينهوك ، أحد معاصري هوك ، استخدم مجهرًا بسيطًا (أي واحد به عدسة واحدة) بدلاً من مجهر مركب (جهاز به أكثر من عدسة واحدة). كان هذا إلى حد كبير لأنه جاء من خلفية لا تتمتع بامتيازات واضطر إلى العمل في وظيفة رتيبة بين تقديم مساهمات كبيرة في العلوم. كان Leeuwenhoek أول إنسان يصف البكتيريا والأوليات ، وساعدت النتائج التي توصل إليها في إثبات أن الدورة الدموية في جميع أنحاء الأنسجة الحية هي عملية أساسية للحياة.

أولاً ، يمكن تصنيف المجاهر بناءً على نوع الطاقة الكهرومغناطيسية التي تستخدمها لتصور الأشياء. المجاهر المستخدمة في معظم الأماكن ، بما في ذلك المدارس المتوسطة والثانوية وكذلك معظم المكاتب الطبية والمستشفيات ، هي المجاهر الضوئية. هذه هي بالضبط ما تبدو عليه وتستفيد من الضوء العادي لعرض الأشياء. تستخدم الأدوات الأكثر تعقيدًا حزمًا من الإلكترونات "لإلقاء الضوء" على الأشياء ذات الأهمية. هؤلاء المجاهر الإلكترونية استخدام المجالات المغناطيسية بدلاً من العدسات الزجاجية لتركيز الطاقة الكهرومغناطيسية على الأشخاص قيد الفحص.

تأتي المجاهر الضوئية بأصناف بسيطة ومركبة. يحتوي المجهر البسيط على عدسة واحدة فقط ، وهذه الأجهزة لها تطبيقات محدودة للغاية اليوم. النوع الأكثر شيوعًا هو المجهر المركب ، والذي يستخدم نوعًا واحدًا من العدسات لإنتاج معظم مضاعفة الصورة والثاني لتكبير الصورة الناتجة عن الأول وتركيزها. تحتوي بعض هذه المجاهر المركبة على عدسة واحدة فقط وبالتالي فهي كذلك أحادي; في كثير من الأحيان ، لديهم اثنين وبالتالي يتم استدعاؤهم منظار مقرب.

يمكن تقسيم المجهر الضوئي بدوره إلى برايتفيلد و حقل مظلم أنواع. الأول هو الأكثر شيوعًا ؛ إذا كنت قد استخدمت مجهرًا في مختبر مدرسي ، فمن المحتمل أن تكون قد شاركت في شكل من أشكال الفحص المجهري الساطع باستخدام مجهر مركب ثنائي العينين. تضيء هذه الأدوات ببساطة كل ما هو قيد الدراسة ، وتعكس الهياكل المختلفة في المجال البصري كميات وأطوال موجية مختلفة من الضوء المرئي بناءً على كثافتها الفردية وخصائصها الأخرى. في الفحص المجهري للحقل المظلم ، يتم استخدام مكون خاص يسمى المكثف لإجبار الضوء على الارتداد عن عنصر مهم بزاوية يسهل تصور الكائن بنفس الطريقة العامة مثل a خيال.

أولاً ، يُطلق على اللوح المسطح ، الذي عادةً ما يكون داكن اللون والذي تقع عليه الشريحة المعدة (عادةً ، يتم وضع الكائنات المعروضة على هذه الشرائح) المسرح. هذا مناسب ، لأنه في كثير من الأحيان ، كل ما هو موجود على الشريحة يحتوي على مادة حية يمكن أن تتحرك وبالتالي فهي بمعنى "أداء" للمشاهد. تحتوي المرحلة على ثقب في الأسفل يسمى فتحة، الواقعة داخل الحجاب الحاجز، ويتم وضع العينة الموجودة على الشريحة فوق هذه الفتحة ، مع تثبيت الشريحة في مكانها باستخدام مقاطع مرحلة. تحت الفتحة يوجد المنور, أو مصدر الضوء. أ مكثف يجلس بين المسرح والحجاب الحاجز.

في المجهر المركب ، العدسة الأقرب للمرحلة ، والتي يمكن تحريكها لأعلى ولأسفل لأغراض التركيز الصورة ، تسمى العدسة الموضوعية ، مع مجهر واحد يقدم عادة مجموعة من هذه للاختيار من عند؛ العدسة (أو العدسات في كثير من الأحيان) التي تنظر من خلالها تسمى عدسات العينية. يمكن تحريك العدسة الشيئية لأعلى ولأسفل باستخدام مقبضين دائريين على جانب المجهر. ال مفتاح تعديل الخشنة يستخدم للحصول على النطاق المرئي العام الصحيح ، بينما مقبض ضبط دقيق يستخدم لجلب الصورة إلى أقصى حد من التركيز البؤري الحاد. أخيرًا ، يتم استخدام الأنف للتغيير بين العدسات الموضوعية ذات قوى التكبير المختلفة ؛ يتم ذلك ببساطة عن طريق تدوير القطعة.

إن قوة التكبير الكلية للمجهر هي ببساطة نتاج تكبير العدسة الموضوعية وتكبير العدسة العينية. قد يكون هذا 4x للهدف و 10x للعدسة لما مجموعه 40 ، أو قد يكون 10x لكل نوع من العدسات لإجمالي 100x.

كما لوحظ ، تحتوي بعض الكائنات على أكثر من عدسة موضوعية متاحة للاستخدام. مزيج من مستويات تكبير العدسة الشيئية 4x و 10x و 40x نموذجي.

لا تتمثل وظيفة المكثف في تكبير الضوء بأي شكل من الأشكال ، بل تتمثل في معالجة اتجاهه وزوايا انعكاسه. يتحكم المكثف في مقدار الضوء المنبعث من المصباح الذي يسمح له بالمرور عبر الفتحة ، والتحكم في شدة الضوء. كما أنه ينظم التناقض بشكل حاسم. في الفحص المجهري للحقل المظلم ، يكون التباين بين الكائنات المختلفة ذات الألوان الباهتة في المجال البصري هو الأهم ، وليس مظهرها في حد ذاته. يتم استخدامها لاستخراج الصور التي قد لا تظهر إذا تم استخدام الجهاز ببساطة لقصف تنزلق مع قدر من الضوء الذي يمكن أن تتحمله العيون الموجودة فوقه ، تاركًا المشاهد يأمل في الأفضل النتائج.