لماذا تقدم المجاهر الإلكترونية دقة أعلى
كما يوحي الاسم، المجهر الإلكتروني هو مجهر يستخدم شعاع الإلكترون كمصدر للإضاءة. وبما أن شعاع الإلكترون يمكن أن ينحني تحت تأثير مجال مغناطيسي أو كهربائي خارجي، مما يشكل ظاهرة مشابهة لانكسار الضوء المرئي من خلال الزجاج، فيمكننا الاستفادة من هذا التأثير الفيزيائي لإنشاء "عدسة" لشعاع الإلكترون، وبالتالي تطوير المجهر الإلكتروني. حيث يتميز المجهر الإلكتروني النافذ (TEM) بأننا نستخدم شعاع الإلكترون الذي يمر عبر العينة لتصويرها، وهو يختلف عن المجهر الإلكتروني الماسح (Scanning Electron Microscope, SEM). حيث أن الطول الموجي لموجة الإلكترون أصغر بكثير من الطول الموجي للضوء المرئي (100 كيلو فولت من الطول الموجي لموجة الإلكترون هو 0.0037 نانومتر، في حين أن الطول الموجي للضوء البنفسجي هو 400 نانومتر)، وفقا للنظرية البصرية، يمكننا أن نتوقع أن دقة المجهر الإلكتروني يجب أن تكون أفضل بكثير من المجهر الضوئي. في الواقع، وصلت قوة التحليل للمجاهر الإلكترونية الحديثة إلى 0.1 نانومتر. كتاب اختياري لكبار الفيزياء حول التفاصيل الأكثر تفصيلاً (التأثير الكهروضوئي وراء المعلومات الصغيرة)
لماذا تتمتع المجاهر الضوئية بأعلى دقة عند استخدام المرايا الزيتية؟
المجهر الزيتي، أحد المجاهر الضوئية، عند استخدامه، يتم غمر العدسة في الزيت (عادة زيت الأرز)، يستخدم لمراقبة الهياكل الدقيقة، وهو أحد المجاهر المخبرية الشائعة، وضوحه أعلى قليلاً من المجهر الضوئي العادي، المستخدم لمراقبة الكلاميديا والبكتيريا والعضيات وما إلى ذلك.
عدسة المرآة الزيتية صغيرة جدًا، يمر الضوء عبر الهواء بين الشريحة والعدسة الزيتية، نظرًا لاختلاف كثافة الوسط، يحدث انكسار أو انعكاس كلي، فيقل الضوء المنبعث إلى العدسة، صورة الكائن غير واضحة. إذا أضفت زيت الأرز (n=1.515)، الذي يحتوي على معامل انكسار مماثل لمؤشر انكسار الزجاج (n=1.52)، بين مرآة الزيت والشريحة، يدخل المزيد من الضوء إلى العدسة ويصبح مجال الرؤية أكثر سطوعًا، مما يجعل الجسم ساطعًا وواضحًا.
نظرًا لصغر حجم البكتيريا، لذلك في الدراسة المورفولوجية للبكتيريا، غالبًا ما تحتاج إلى استخدام عدسة زيت المجهر، من أجل المراقبة بشكل أكثر وضوحًا. لذلك، من الضروري إتقان استخدام مرآة الزيت وطريقة الحماية.
