مخترع المجهر الالكتروني ؟
اخترع العلماء منذ آلاف السنين مجاهر بدائية عديدة ليتمكنوا من رؤية الأجسام الصغيرة التي لا يمكن مشاهدتها بواسطة العين المجردة.
ولكن مع تقدم العلم قاموا العلماء باختراع الانواع الاكثر تطور من المجاهر والتي من ضمنها المجهر الالكتروني، وفي هذا الموضوع سوف نتعرف على مخترع المجهر الالكتروني وانواعه.
محتويات المقال
المجهر
المجهر هو الجهاز المستخدم في رؤية الجسم الصغير جدًا الذي لا يمكن رؤيته بواسطة العين المجردة، ليتم التعرف على أدق التفاصيل لهذا الجسم كخلايا النباتات والحيوانات، ويتبع المجهر علم المجهريات.
وهو الجهاز المستخدم بشكل واسع وكثير في علوم الأحياء، وكان يتم استخدام المجهر البدائي في الأزمنة القديمة، ولكن بدأ العلماء في اختراع الأنواع المختلفة من المجاهر.
شاهد أيضًا: من هو مخترع المذياع ومتى؟
انواع المجهر
تتعدد انواع المجاهر التي اخترعها العلماء، كما تتعدد احجامها وطرق استعمالها وأهدافها، وقد نشأت الفكرة من اختراع المجاهر من فكرة العدسة المكبرة للاجسام والأشياء، والتي تم تطويرها بالشكل الكبير حتى تصبح مجهر، ومن أهم أنواع المجهر ما يلي:
المجهر الضوئي
وهو المعروف بالمجهر البسيط، حيث انه مجهرًا بسيطًا للغاية بالمقارنة بالمجاهر الاخرى، ويعمل في الاساس من خلال استخدام العدسة المكبرة ليتم تكبير الجسم المراد التعرف على أجزائه مع الاستخدام للضوء لرؤية الجسم بوضوح.
المجهر الرقمي
وهو الأكثر في التطور من المجهر البسيط، ويعمل في الأساس بالاستشعار من خلال تكوين صور محددة مثل الكاميرات التي تعمل بشكل رقمي، ثم يتم عرض هذه الصور على الشاشات لتحليلها ودراستها.
المجهر المركب
وهو المجهر المُطور عن طريق استخدام 2 عدسة مكبرة، وباستخدامهما يمكن مشاهدة الجسم بالشكل الثلاثي الأبعاد، ويتم الاستعانة بهذا النوع من المجاهر في المدارس بداخل المعمل الدراسي أثناء دراسة عينات خلايا النباتات والحيوانات المختلفة.
المجهر الماسح
وهو الذي يتم استخدامه في دراسة الذرة، وطرق مرور التيارات الكهربائية، وعمل خريطة المسح للحركة الخاصة بالذرات داخل المواد مع عمل تصوّر لحركتها، ثم اجراء الدراسة والتحليل الدقيق عليها.
المجهر التشريحي
وهو المجهر الي يعمل على أخذ صور للعينة المراد تشريحها كالذباب والحشرات، على ان يقوم بتكبيرها ثلاثمائة مرة بأكثر من الطبيعي، لدراسة الانسجة الخاصة بها بالشكل الدقيق والصحيح.
المجهر الالكتروني
وهو الذي يعمل بمبدأ التمرير للإلكترونات بداخل العينة المراد فحصها، لتكوين صور لها بالدقة العالية جدًا ” ثلاثية الأبعاد “، مثل إعداد الدائرة الكهربائية على الشرائح السيليكونية بحجمها الصغير.
ما هو المجهر الإلكتروني؟
هو المجهر الذي يقوم باستخدام مجموعة إلكترونات محددة بهدف تكوين صور للعينة كبديل لاستخدام الأضواء كما يحدث في المجاهر الضوئية، ومن الممكن وصول القوة الخاصة بالتكبير في المجهر الإلكتروني إلى عشرة مليون قوة تكبيرية، بدقة 0.05 نانومتر للصورة.
ويتفوق المجهر الالكتروني عن أي نوع مجهر آخر بسبب قدرته الكبيرة على تكبير صور العينات المختلفة بالكفاءة والدقة الفائقة، وبالرغم من ذلك إلا أنه يمتلك عيوب عديدة، وتتمثل عيوب المجهر الإلكتروني في النقاط التالية:
- تكلفة المجهر الالكتروني عالية للغاية.
- حجم المجاهر الالكترونية كبيرة بالمقارنة بالمجاهر العادية.
- يحتاج المجهر الإلكتروني إلى أفراد متخصصين ومحترفين ليتمكنوا من تشغيله بشكل فعال، مع إعداد العينات المطلوب فحصها مجهريًا بالشكل الصحيح.
وتعمل المجاهر الالكترونية عن طريق تجهيز العينة بالشكل المناسب لتتفاعل جيدًا مع الالكترونات، وحتي يحدث ذلك يقوم الفرد القائم على هذا العمل بضخ الكمية المناسبة من الاهوية بداخل المعمل المتواجد بها العينة ليتكون الفراغ.
حيث أن الالكترون لا يمكن أن ينتقل لمسافات كبيرة في الغاز، كما توجد ملفات كهرومغناطيسية تعمل على تركيز الشعاع الخاص بالالكترون.
والتي تقوم بدورها في ثني هذا الشعاع كما تفعل العدسة المتواجدة بالمجاهر الضوئية عندما تقوم بالانحناء عن الضوء، ليتم إصدار الصورة الخاصة بالعينة عن طريق الالكترونات حتى تُعرض على الشاشة أو عن طريق أخذ صورة بشكل إلكتروني لهذه العينة.
مخترع المجهر الإلكتروني
تم اختراع المجاهر الالكترونية منذ بداية القرن الـ20، حيث قام العلماء الفيزيائيين بإجراء أبحاثهم الأساسية على استعمال الإلكترون بالمجهر.
وبفضل النتائج التي تم الوصول إليها بمعرفة العلماء بعد اجراء هذه الأبحاث عن علاقة الالكترونات بالملف المغناطيسي تم تحديث علم البصريات الإلكترونية وتطويرها.
كما استطاع المهندس الكهربائي ” ماكس نول ” وزميله ” إرنست روسكا” من ابتكار المجهر الالكتروني بالعدسات في عام 1931 ميلاديًا؛ والذي يستطيع التقاط صور لمصدر الإلكترون.
وفي عام 1933 ميلاديًا تم اختراع مجهرًا إلكترونيًا يعمل بشكل بدائي على التقاط صور للعينة بدلًا من مصدر الإلكترونات.
وفي جامعة أوساكا عام 1940 ميلاديًا اشترك كلًا من ” مانفريد وفريهر” الفيزيائي صاحب الجنسية الالمانية مع ” تشارلز أتلي ” المهندس صاحب الجنسبة البريطانية في وضع الاسس الخاصة بالمجهر الالكتروني.
وبالجدير ذكره أن أول من حاول تأسيس المجاهر الالكترونية هو عالم الفيزياء ” ليو سزيلارد ” وذلك في عام 1928 ميلاديًا.
وفي عام 1931 ميلاديًا تمكن راينولد رودنبرج من الحصول على براءة الاختراع الخاصة بالمجهر الالكتروني.
وفي عام 1932 ميلاديًا تمكن إرنست لوبكي وهالسك الذين كان يعملان سويًا بشركة سيمنز من تأسيس المجهر الالكتروني، مع التقاط الصور الأولى منه عن طريق تطبيق ما جاء في براءة الاختراع الخاصة براينولد.
وفي عام 1937 ميلاديًا مولت شركة سيمنز الاعمال الخاصة بإرنست روسكا الذي عمل على تطوير أول مجهر إلكتروني تم تأسيسه عام 1933 ميلاديًا.
كما قام مانفريد فون آردن بالاشتراك مع إرنست في استخدام المجهر الإلكتروني بعد تطويره في مختلف التطبيقات البيولوجية.
وقد تم تصنيع أول المجاهر الإلكترونية التجارية في عام 1938 ميلاديُا بأمريكا الشمالية بجامعة تورنتو، ومع تنوع أنواعها بمرور الزمن فقد تم تحديثها بما تحتاجه التكنولوجيا والأبحاث العلمية المتنوعة ومتطلباتها.
شاهد أيضًا: مخترع موس الحلاقة أطلق اسمه عليه؟
فيما يستخدم المجهر الالكتروني ؟
تتعدد استخدامات المجاهر الالكترونية، ولكل استخدام نوع محدد منها، وفيما يلي أنواع المجهر الالكتروني ولكل منهم استخدامات مختلفة عن الآخر:
استخدام المجهر الالكتروني بهدف الإرسال
وهو المجهر الالكتروني الذي تم اختراعه في البداية، ويتم استخدامه في التقاط الصور للكائنات الحية الصغير جدًا، وفيه يتم بناء صور للعينة على ألواح فوتوغرافية أو الشاشة المعروفة بفلورسنت، وتكون نوع الصورة فيه بالابيض والاسود.
استخدام المجهر الالكتروني الماسح
وهو المجهر الالكتروني المستخدم في فحص الحبوب اللقاحية، والذي يتم استخدامه في بناء الصور العميقة جدًا مع التقاط صور لبنية التركيب الخاصة بالعينة.
استخدام المجهر الإلكتروني النافذ
وفي المجهر الالكتروني النافذ يتم التقاط الصور للمستوى الذري الخاص بالذرات المنفردة، والتي تمتاز بقدرتها على التقاط الصور للعينة في الهواء والمياه والغاز بجميع أنواعه وفي درجات الحرارة العالية جدًا.
مميزات المجهر الالكتروني
تتميز المجاهر الإلكترونية بقدرتها على التفرقة بين الخلايا ومكوناتها أو للتعرف على مكونات الفيروسات بمختلف أنواعها.
في حين أن المجاهر الضوئية لا تتمكن من ذلك في حالة النظر للخلية أو لفحص الفيروسات، حيث أن قدرتها على تكبير العينة تصل إلى 2000 مرة كحد أقصى لها.
وفي حالة تجاوز قدرة تكبير للعينة للمجاهر الضوئية على طاقتها القصوى في عن 2000 مرة فإن العينة المراد فحصها بواسطة المجهر الضوئي تكون غير واضحة.
شاهد أيضًا: بحث عن بعض المخترعات الحديثة التي افادت البشرية
وفي نهاية الموضوع وبعد أن تعرفنا على المجهر وانواعه، ومميزاته، ومن مخترع المجهر الالكتروني، عليكم فقط مشاركة هذا الموضوع في جميع وسائل التواصل الاجتماعي.