المجهر الضوئي: كيف يعمل وكيف تطور
المجهر الضوئي (المجهر البصري، يختصر OM) هو استخدام المبادئ البصرية، حيث لا تستطيع العين البشرية التمييز بين الأجسام الصغيرة التي يتم تصويرها مكبرة، حتى يتمكن الأشخاص من استخراج البنية المجهرية لمعلومات الأجهزة البصرية.
في وقت مبكر من القرن الأول قبل الميلاد، اكتشف الناس أنه من خلال جسم كروي شفاف لمراقبة الأشياء الصغيرة، يمكن جعله تصويرًا مكبرًا. في وقت لاحق، تدريجيا على سطح الزجاج الكروي يمكن أن يجعل الكائن صورة مكبرة لقانون الفهم. في عام 1590، قام صانعو النظارات في هولندا وإيطاليا ببناء أدوات مكبرة مجهرية مماثلة. في عام 1610، في زمن غاليليو الإيطالي وكبلر الألماني، قاما بدراسة التلسكوب في نفس الوقت، غيّرا المسافة بين العدسة الشيئية والعدسة العينية، ليتوصلا إلى بنية معقولة للدائرة البصرية للمجهر، وكان الحرفيون البصريون تعمل في مجال تصنيع وترويج ونشر المعدات البصرية، والمجهر. في ذلك الوقت، كان الحرفيون البصريون يعملون في تصنيع وترويج وتحسين المجاهر.
في منتصف القرن السابع عشر، قدم روبرت هوك من إنجلترا وليفنهوك من هولندا مساهمات بارزة في تطوير المجهر، وفي حوالي عام 1665، أضاف هوك آلية التركيز للعمل الخشن والعمل الدقيق، ونظام الإضاءة، والجدول. لحمل شرائح العينة إلى المجهر. تم تحسين هذه المكونات بشكل مستمر وأصبحت المكونات الأساسية للمجهر الحديث.
بين عامي 1673 و1677، صنع ليفين هوك مجاهر عالية التكبير باستخدام عدسة مكبرة أحادية المكونات، وقد بقي تسعة منها حتى يومنا هذا. استخدم هوكر وليفين هوكر المجهر محلي الصنع، في البنية المجهرية للكائنات الحيوانية والنباتية للبحث الذي حقق إنجازات بارزة. القرن التاسع عشر، ظهور هدف الغمر اللوني عالي الجودة، بحيث تحسنت بشكل كبير قدرة المجهر على مراقبة الهياكل المجهرية. 1827 أميتشي أول من استخدم هدف الغمر. في سبعينيات القرن التاسع عشر، وضع الدير الألماني الأساس النظري الكلاسيكي للتصوير بالمجهر. وقد ساهمت هذه في التطور السريع لصناعة المجهر وتقنيات المراقبة المجهرية، وزودت علماء الأحياء وعلماء الطب، بما في ذلك كوخ وباستور، بأداة قوية لاكتشاف البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة في النصف الثاني من القرن التاسع عشر.
بينما كان هيكل المجهر نفسه يتطور، تم أيضًا ابتكار تقنيات المراقبة المجهرية: ظهر المجهر الضوئي المستقطب في عام 1850؛ ظهر الفحص المجهري التداخلي عام 1893؛ وفي عام 1935، ابتكر الفيزيائي الهولندي زيلنيك مجهر التباين الطوري، وحصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1953.
كان المجهر الضوئي الكلاسيكي مجرد مزيج من العناصر البصرية والميكانيكية الدقيقة، والتي استخدمت العين البشرية كجهاز استقبال لمراقبة الصورة المكبرة. وفي وقت لاحق، تم إضافة جهاز تصوير إلى المجهر، وتم استخدام فيلم فوتوغرافي كجهاز استقبال لتسجيل الصورة وتخزينها. تشكل المكونات الكهروضوئية الحديثة والشائعة الاستخدام وأنابيب التلفزيون ومقرنات الشحن كجهاز استقبال للمجهر مع كمبيوتر صغير نظامًا كاملاً للحصول على معلومات الصورة ومعالجتها.
يمكن لسطح السطح المنحني من الزجاج أو المواد الشفافة الأخرى المصنوعة من العدسات البصرية أن يجعل الجسم صورة مكبرة، ويستخدم المجهر الضوئي هذا المبدأ لتكبير الأجسام الصغيرة للعين البشرية بما يكفي لمراقبة حجمها. تستخدم المجاهر الضوئية الحديثة عادة مرحلتين من التكبير، تكتمل بالعدسة الشيئية والعدسة العينية. يقع الجسم المراد ملاحظته أمام العدسة الموضوعية، وهي المرحلة الأولى من التكبير بواسطة العدسة الموضوعية إلى صورة صلبة مقلوبة، ومن ثم هذه الصورة الصلبة بواسطة العدسة العينية للمرحلة الثانية من التكبير، إلى صورة خيالية، العين البشرية التي تراها هي الصورة الخيالية. التكبير الكلي للمجهر هو نتاج تكبير العدسة الشيئية وتكبير العدسة. التكبير هو نسبة تكبير الأبعاد الخطية، وليس نسبة المساحة.
