ما هو الفرق بين العدسة المكبرة ومجهر الضوء المركب؟

يعود استخدام المواد الشفافة لتكبير الأشياء إلى زمن بعيد في التاريخ ، لكن أول رسم توضيحي لعدسات النظارات يعود إلى حوالي عام 1350. تسبق العدسات المكبرة للقراءة هذا الرسم التوضيحي ، ويعود تاريخها إلى أواخر القرن الثالث عشر. على الرغم من هذه الاستخدامات المبكرة للعدسات ، فقد انتظر اكتشاف العالم المجهري للبكتيريا والطحالب والبروتوزوا ما يقرب من 300 عام.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

يتمثل أحد الاختلافات بين العدسة المكبرة والمجهر الضوئي المركب في أن العدسة المكبرة تستخدم عدسة واحدة لتكبير الجسم بينما يستخدم المجهر المركب عدستين أو أكثر. الفرق الآخر هو أنه يمكن استخدام العدسات المكبرة لعرض الكائنات الشفافة والمعتمة ، ولكن أ يتطلب المجهر المركب أن تكون العينة رقيقة بما يكفي أو شفافة بما يكفي لتمرير الضوء عبر. أيضًا ، تستخدم العدسة المكبرة الضوء المحيط ، وتستخدم المجاهر الضوئية مصدرًا للضوء (من مرآة أو مصباح مدمج) لإضاءة الكائن.

تم استخدام العدسات المكبرة لعدة قرون. كان بدء الحرائق وتصحيح الخلل في الرؤية من بين أقدم استخدامات ووظائف العدسة المكبرة. بدأت الاستخدامات الموثقة للعدسات في أواخر القرن الثالث عشر باستخدام النظارات المكبرة والنظارات لمساعدة الناس على القراءة ، لذا يعود ارتباط النظارات بالعلماء إلى أوائل القرن الثالث عشر.

تستخدم العدسات المكبرة عدسة محدبة مثبتة في حامل. العدسات المحدبة أرق من الحواف في المنتصف. عندما يمر الضوء عبر العدسة ، تنحني أشعة الضوء باتجاه المركز. تركز العدسة المكبرة على الكائن عندما تلتقي موجات الضوء على السطح المعروض.

يستخدم المجهر البسيط عدسة واحدة ، لذا فإن العدسات المكبرة هي مجاهر بسيطة. عادة ما تكون المجاهر المجسمة أو المجهرية التشريح مجاهر بسيطة أيضًا. تستخدم المجاهر المجسمة عينتين أو عدستين ، واحدة لكل عين ، للسماح بالرؤية المجهرية وتوفير رؤية ثلاثية الأبعاد للكائن. قد تحتوي المجاهر المجسمة على خيارات إضاءة مختلفة أيضًا ، مما يسمح بإضاءة الكائن من أعلى أو أسفل أو كليهما. يمكن استخدام العدسات المكبرة والمجاهر المجسمة لعرض تفاصيل الأشياء المعتمة مثل الصخور أو الحشرات أو النباتات.

تستخدم المجاهر المركبة عدستين أو أكثر متتاليتين لتكبير الأشياء لعرضها. بشكل عام ، تتطلب المجاهر المركبة أن تكون العينة المراد عرضها رقيقة بدرجة كافية أو شفافة بدرجة كافية بحيث يمكن للضوء أن يمر من خلالها. توفر هذه المجاهر تكبيرًا عاليًا ، لكن المنظر ثنائي الأبعاد.

تستخدم المجاهر الضوئية المركبة في الغالب عدستين محاذيتين في أنبوب الجسم. يمر الضوء من المصباح أو المرآة عبر المكثف والعينة والعدسات. يقوم المكثف بتركيز الضوء وقد يكون له قزحية يمكن استخدامها لضبط كمية الضوء التي تمر عبر العينة. عادةً ما تحتوي العدسة أو العدسة العينية على عدسة تكبر الكائن ليبدو 10 مرات (مكتوب أيضًا على شكل 10x) أكبر. يمكن تغيير العدسة السفلية أو الهدف عن طريق تدوير قطعة أنف تحمل ثلاثة أو أربعة أهداف ، ولكل منها عدسة ذات تكبير مختلف. غالبًا ما يكون لقوة العدسة الموضوعية أربعة أضعاف (4x) ، و 10 مرات (10x) ، و 40 مرة (40x) ، وأحيانًا 100 مرة (100x). تحتوي بعض مجاهر الضوء المركبة أيضًا على عدسة مقعرة لتصحيح التمويه حول الحواف.

• لا تستخدم الشمس أبدًا كمصدر للضوء إذا كنت تستخدم مجهرًا مركبًا مع مرآة. سوف يتسبب ضوء الشمس المركّز عبر العدسات في تلف العين.

عادة ما تكون مجاهر الضوء المركبة مجاهر حقل مشرق. تنقل هذه المجاهر الضوء من المكثف أسفل العينة ، مما يجعل العينة تبدو أغمق مقارنة بالوسط المحيط. يمكن أن تؤدي شفافية العينات إلى صعوبة عرض التفاصيل بسبب التباين المنخفض. لذلك ، غالبًا ما تكون العينات ملطخة للحصول على تباين أفضل.

تحتوي مجاهر داركفيلد على مكثف معدل ينقل الضوء من زاوية. يوفر الضوء الزاوية تباينًا أكبر لرؤية التفاصيل. العينة تبدو أفتح من الخلفية. تسمح مجاهر Darkfield بمراقبة أفضل للعينات الحية.

تستخدم مجاهر تباين الطور أهدافًا خاصة ومكثفًا معدلًا بحيث تظهر تفاصيل العينة على النقيض من المواد المحيطة ، حتى عندما تكون العينة والمواد المحيطة بصريًا مماثل. يعمل المكثف والعدسة الموضوعية على تضخيم الاختلافات الطفيفة في نقل الضوء وانكساره ، مما يزيد من التباين. كما هو الحال مع مجاهر المجال الساطع ، تبدو العينة أغمق من المادة المحيطة.

يأتي الفرق بين عدسات اليد والتكبير بالمجهر من عدد العدسات. باستخدام العدسة المكبرة أو العدسة اليدوية ، يقتصر التكبير على العدسة المفردة. نظرًا لأن العدسة لها بُعد بؤري واحد من العدسة إلى نقطة التركيز ، فإن التكبير ثابت. في عام 1673 قدم أنتوني فان ليوينهوك العالم إلى "جزيئاته الحيوانية" الصغيرة باستخدام مجهر بسيط أو عدسة يدوية مع تكبير 300 مرة (300x) الحجم الفعلي. على الرغم من أن Leeuwenhoek استخدم عدسة ثنائية المقعر توفر دقة أفضل (تشوه أقل) للصورة ، فإن معظم العدسات المكبرة تستخدم عدسة محدبة.

يتطلب إيجاد التكبير في المجاهر المركبة معرفة تكبير كل عدسة تمر من خلالها الصورة. لحسن الحظ ، عادة ما يتم تمييز العدسات. تحتوي مجاهر الفصل الدراسي الشائعة على عدسة تكبر الكائن ليبدو أكبر بعشر مرات (10x) من الحجم الفعلي للكائن. العدسات الموضوعية الموجودة على المجاهر المركبة متصلة بقطعة أنف دوارة بحيث يمكن للمشاهدين تغيير مستوى التكبير عن طريق تدوير الأنف إلى عدسة مختلفة.

للعثور على التكبير الكلي ، اضرب تكبير العدسات معًا. في حالة عرض كائن من خلال هدف أقل قوة ، سيتم تكبير الصورة بمقدار 4x بواسطة العدسة الشيئية وتضخيمها 10x بواسطة العدسة العينية. لذلك سيكون التكبير الكلي:

لذلك ستظهر الصورة أكبر 40 مرة (40 مرة) من الحجم الفعلي.

لقد وسعت أجهزة الكمبيوتر والتصوير الرقمي بشكل كبير من قدرة العلماء على رؤية العالم المجهري.

يمكن تسمية المجهر متحد البؤر تقنيًا بالمجهر المركب لأنه يحتوي على أكثر من عدسة واحدة. تقوم العدسات والمرايا بتركيز الليزر لإنتاج صور الطبقات المضيئة للعينة. تمر هذه الصور من خلال ثقوب حيث يتم التقاطها رقميًا. يمكن بعد ذلك تخزين هذه الصور ومعالجتها لتحليلها.

تستخدم مجاهر المسح الإلكتروني (SEM) إضاءة الإلكترون لمسح الأجسام المطلية بالذهب. تنتج هذه الفحوصات صورًا ثلاثية الأبعاد بالأبيض والأسود للجزء الخارجي من الكائنات. يستخدم SEM عدسة إلكتروستاتيكية واحدة والعديد من العدسات الكهرومغناطيسية.

تستخدم مجاهر الإرسال الإلكتروني (TEM) أيضًا إضاءة الإلكترون بعدسة إلكتروستاتيكية واحدة والعديد من العدسات الكهرومغناطيسية لتشكيل عمليات مسح لشرائح رقيقة عبر الأشياء. تظهر الصور بالأبيض والأسود ثنائية الأبعاد.

تسبق العدسات أقدم تسجيلات لاستخدامها في أواخر القرن الثالث عشر. تطلب فضول الإنسان تقريبًا أن يلاحظ الناس قدرة العدسات على فحص الأشياء الصغيرة جدًا. افترض الباحث العربي الحزن في القرن العاشر أن الضوء ينتقل في خطوط مستقيمة وأن الرؤية تعتمد على الضوء المنعكس من الأشياء وإلى عيون المشاهد. درس الحسن الضوء واللون باستخدام كرات من الماء.

ومع ذلك ، فإن الصورة الأولى للعدسات في النظارات (النظارات) تعود إلى حوالي عام 1350. يعود الفضل في اختراع أول مجهر مركب إلى زكريا يانسن ووالده هانز في تسعينيات القرن الخامس عشر. في أواخر عام 1609 ، قلب جاليليو المجهر المركب رأسًا على عقب ليبدأ ملاحظاته عن السماء فوقه ، مما أدى إلى تغيير تصور الإنسان للكون بشكل دائم. استخدم روبرت هوك مجهر الضوء المركب الذي صنعه ذاتيًا لاستكشاف العالم المجهري ، المسمى النمط الذي رآه في "خلايا" شرائح الفلين ونشر ملاحظاته العديدة في "Micrographia" (1665). أدت الدراسات التي أجراها هوك وليوينهوك في النهاية إلى نظرية الجراثيم والطب الحديث.