المجهر
يحتاج فهماء الأحياء إلى ملاحظة الخلايا وأجزائها خلال دراسة الكائنات الحية. إنّ تطوير أدوات وتقنيات جديدة يمكّن فهماء الأحياء من كشف أعمق أسرار الحياة.
المجاهر
المجاهر هي من الأجهزة الأوسع استخداماً في فهم الأحياء. والمجهر Microscope هوجهاز يعطينا صورة مكبّرة للشيء الذي ننظر إليه به. يستخدم فهماء الأحياء المجاهر لدراسة الكائنات الحية والخلايا وأجزائها الصغيرة التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. تكبّر المجاهر شيئاً ما وتكشف تفاصيله في آن واحد. التكبير Magnification هوزيادة الحجم الظاهر لشيء معين. أما التمييز Resolution فهوالقدرة على إظهار التفاصيل. وتتفاوت المجاهر في مجال قدرة التكبير والتمييز التي تختص بهما.
المجاهر الضوئية
لرؤية الكائنات الحية الصغيرة والخلايا يستعمل فهماء الأحياء عادة مجهراً ضوئياً مركباً (م.ض) Compound light microscope كما يظهر في الصورة. ولكي ترى بواسطة المجهر الضوئي المركب، تضع العينة على شريحة زجاجية، لكن يجب حتى تكون العيّنة رقيقة بما يكفي لتصبح شفافة، أوحتى تكون صغيرة جداً. توضع الشريحة التي تحمل العينة فوق فتحة في منضدة المجهر. ومن مصدر ضوء، كمرآة أومصباح مثبت في القاعدة، يوجَّه الضوء إلى الأعلى. يمر الضوء عبر العينة وعبر العدسة الشيئية Objective lens الموضوعة مباشرة فوق العينة، فتكبر العدسة الشيئية تلك العينة. بعد ذلك يتم إسقاط الصورة المكبرة عبر القصبة Body tube نحوالعدسة العينية Ocular lens المثبتة في بترة العين Eyepiece حيث تكبر أكثر. تحتوي معظم المجاهر الضوئية على مجموعة عدسات شيئية ذات درجات تكبير مختلفة. يمكن اختيار عدسة وهجريزها في حقل الرؤية عبر إدارة البترة الأنفية Nosepiece. تقوم العدسة الشيئية الكبرى في مجهر ضوئي مركب ونموذجي بتكبير صورة لتبلغ 40 ضعفاً للحجم الأصلي للعينة. يسمى عامل التكبير هذا قدرة التكبير Power of magnification للعدسة الشيئية، والتي يرمز إليها في هذه الحالة بـ 40× (× تعني عدد مرات التكبير) ومن ناحية أخرى تكبر العدسة العينية العينةعشرة مرات (10×). ولاحتساب قدرة تكبير المجهر، يجب ضرب قدرة تكبير العدسة الشيئية الكبرى (40× في هذه الحالة) في قدرة تكبير العدسة العينية (10×).قد يكون الحاصل قدرة تكبير إجمالية تساوي 400×.
المجاهر الإلكترونية
تحدد خصائص الفيزيائية قوة التمييز لدى المجاهر الضوئية. فإذا تجاوزت قدرة التكبير 2000× تصبح صورة العينة غير واضحة أوضبابية. لفحص عينات أصغر من الخلايا، كمكونات الخلايا أوالفيروسات، قد يختار الفهماء واحداً من بضعة أنواع من المجاهر الإلكترونية. في المجهر الإلكتروني Electron microscope تقوم حزمة من الإلكترونات، بدل شعاع من الضوء، بإعطاء صورة مكبرة للعينة. المجاهر الإلكترونية أقوى بكثير من المجاهر الضوئية. ويمكن لبعض المجاهر الإلكترونية حتى تظهر حتى محيط ذرّات منفصلة في إحدى العينات، يقوم المجهر الإلكتروني النافذ Transmission electron microscope (م.أ.ن) بإرسال حزمة من الإلكترونات عبر شريحة عينة رقيقة جداً، فيما تقوم عدسات مغنطيسية بتكبير الصورة وضبطها برؤياً على شاشة أولوحة تصوير فوتوغرافي، تنتج من هذه العملية صورة كتلك التي تراها في الصورة أ. يكبر المجهر اللإلكتروني النافذ الأمور حتى 200000 مرة، لكن من سلبياته أنه لا يمكن استخدامه لمشاهدة العينات وهي حية.
أما المجهر الإلكتروني الماسح Scanning electron microscope (م.أ.م) فيزودنا بصور مجسمة مدهشة كالتي تراها في الصورة ب. لا ضرورة لتقطيع العينة إلى شرائح من أجل رؤيتها، إنما يكفي رشها بطلاء معدني رقيق. ترسل حزمة من الإلكترونات فوق سطح العينة، مما يدفع بالطلاء المعدني إلى إطلاق وابل من الإلكترونات نحوشاشة فلورية أولوحة تصوير فوتوغرافي، فتعطي صورة لسطح الشيء. تستطيع المجاهر الإلكترونية الماسحة تكبير الأمور حتى 100000 مرة، إنما لا يمكن استخدامها لمشاهدة العينات وهي حية، كما هي الحال بالنسبة للمجهر الإلكتروني النافذ.
أجزاء المجهر
- عدسة عينية وهي مثبتة في الطرف العلوي للأسطوانة المعدنية الموجودة في أعلى جزء من المجهر ومن خلال هذه العدسة تنظر العين إلى الداخل لرؤية العينة المراد فحصها. (1)
- عدسات شيئية وهي مثبتة على قرص متحرك بالطرف السفلي للأسطوانة المعدنية وتكون قريبة من الشيء المراد تكبيره ، لذلك سميت بالعدسات الشيئية ويتراوح عدد هذه العدسات بين (2 - 4) عدسات وتتدرج في قوة تكبيرها. (3)
- ضابطان أحدهما للضبط التقريبي والآخر للضبط الدقيق يمكن تدويرهما لحمل أوخفض العدسات عن العينة المدروسة لتوضيحها بعد اختيار قوة التكبير المطلوبة بأي من العدسات الأربع. (4)
- منضدة ( مسرح ) مسطح مستوويمكن حمله أوخفضه أوقد يكون ثابتا وفي وسطه توجد فتحة وماسكان معدنيان لتثبيت الشريحة الزجاجية التي توضع عليها العينة المطلوب تكبيرها. (6)
- مرآة وتوجد في أسفل المنضدة ووظيفتها توجيه الضوء لينفذ من فتحة المنضدة ويسلط على العينة المثبتة على الشريحة ، وهناك بعض المجاهر تكون مزودة بمصباح كهربائي بدلا من مرآة. (7)
