دور وتاريخ اختراع المجهر. تاريخ اختراع المجهر وتحسين العدسات

هذا هو علم الحياة. في الوقت الحاضر ، يمثل مجمل علوم الطبيعة الحية.

يدرس علم الأحياء جميع مظاهر الحياة: الهيكل والوظائف والتطور والأصل كائنات حية، علاقتها في المجتمعات الطبيعية بالبيئة ومع الكائنات الحية الأخرى.

منذ أن بدأ الإنسان يدرك اختلافه عن عالم الحيوان ، بدأ في دراسة العالم من حوله.

في البداية ، كانت حياته تعتمد عليها. يحتاج الأشخاص البدائيون إلى معرفة الكائنات الحية التي يمكن تناولها ، واستخدامها كأدوية ، لصنع الملابس والمساكن ، وأي منها سام أو خطير.

مع تطور الحضارة ، يمكن لأي شخص تحمل رفاهية مثل ممارسة العلوم للأغراض التعليمية.

بحثأظهرت ثقافات الشعوب القديمة أن لديهم معرفة واسعة بالنباتات والحيوانات وطبقوها على نطاق واسع في الحياة اليومية.

علم الأحياء الحديث - معقد العلم، والتي تتميز بتداخل الأفكار والأساليب لمختلف التخصصات البيولوجية ، فضلاً عن العلوم الأخرى - في المقام الأول الفيزياء والكيمياء والرياضيات.
الاتجاهات الرئيسية لتطور علم الأحياء الحديث. حاليًا ، يمكن تمييز ثلاثة اتجاهات في علم الأحياء بشكل مشروط.

أولاً ، إنه علم الأحياء الكلاسيكي. يمثله علماء الطبيعة الذين يدرسون تنوع الحياة طبيعة. إنهم يراقبون ويحللون بشكل موضوعي كل ما يحدث في الحياة البرية ، ويدرسون الكائنات الحية ويصنفونها. من الخطأ الاعتقاد أن جميع الاكتشافات قد تم إجراؤها بالفعل في علم الأحياء الكلاسيكي.

في النصف الثاني من القرن العشرين. لم يتم وصف العديد من الأنواع الجديدة فحسب ، بل تم اكتشاف أصناف كبيرة أيضًا ، حتى الممالك (Pogonophores) وحتى الممالك الفائقة (Archaebacteria ، أو Archaea). أجبرت هذه الاكتشافات العلماء على إلقاء نظرة جديدة على الكل تاريخ التنميةالطبيعة الحية ، بالنسبة لعلماء الطبيعة الحقيقيين ، الطبيعة هي قيمة في حد ذاتها. كل ركن من أركان كوكبنا فريد بالنسبة لهم. هذا هو السبب في أنهم دائمًا من بين أولئك الذين يشعرون بشدة بالخطر على الطبيعة من حولنا ويدافعون عنها بنشاط.

الاتجاه الثاني هو علم الأحياء التطوري.

في القرن 19 بدأ مؤلف نظرية الانتقاء الطبيعي ، تشارلز داروين ، كعالم طبيعة عادي: لقد جمع ، لاحظ ، وصف ، وسافر ، وكشف عن أسرار الحياة البرية. ومع ذلك ، فإن النتيجة الرئيسية له الشغلالذي جعله عالمًا مشهورًا كانت النظرية التي تشرح التنوع العضوي.

حاليا ، دراسة تطور الكائنات الحية مستمرة بنشاط. أدى توليف علم الوراثة والنظرية التطورية إلى إنشاء ما يسمى بنظرية التطور التركيبية. ولكن حتى الآن لا يزال هناك العديد من الأسئلة التي لم يتم حلها والتي يبحث علماء التطور عن إجابات لها.

تم إنشاؤه في بداية القرن العشرين. عالم الأحياء المتميز ألكسندر إيفانوفيتش أوبارين ، كانت النظرية العلمية الأولى لأصل الحياة نظرية بحتة. حاليًا ، يتم إجراء دراسات تجريبية لهذه المشكلة بنشاط ، وبفضل استخدام الأساليب الفيزيائية والكيميائية المتقدمة ، تم بالفعل إجراء اكتشافات مهمة ويمكن توقع نتائج جديدة مثيرة للاهتمام.

جعلت الاكتشافات الجديدة من الممكن استكمال نظرية التكوين البشري. لكن الانتقال من عالم الحيوان إلى الإنسان يظل أحد أكبر ألغاز علم الأحياء.

الاتجاه الثالث هو علم الأحياء الفيزيائي والكيميائي ، الذي يدرس بنية الكائنات الحية باستخدام الأساليب الفيزيائية والكيميائية الحديثة. هذا مجال علم الأحياء سريع التطور ، وهو مهم من الناحيتين النظرية والعملية. يمكننا أن نقول بثقة أن الاكتشافات الجديدة تنتظرنا في علم الأحياء الفيزيائية والكيميائية ، والتي ستسمح لنا بحل العديد من المشكلات التي تواجه البشرية.

تطور علم الأحياء كعلم. علم الأحياء الحديث متجذر في العصور القديمة ويرتبط بتطور الحضارة في دول البحر الأبيض المتوسط. نحن نعرف أسماء العديد من العلماء البارزين الذين ساهموا في تطوير علم الأحياء. دعونا نذكر القليل منهم فقط.

أعطى أبقراط (460 - 370 قبل الميلاد) أول وصف تفصيلي نسبيًا لبنية الإنسان والحيوان ، وأشار إلى دور البيئة والوراثة في حدوث الأمراض. يعتبر مؤسس الطب.

قسم أرسطو (384-322 قبل الميلاد) العالم المحيط إلى أربع ممالك: عالم الجماد من الأرض والماء والهواء. عالم النبات عالم الحيوان والعالم البشري. وصف العديد من الحيوانات ، ووضع الأساس للتصنيف. احتوت الأطروحات البيولوجية الأربعة التي كتبها على جميع المعلومات تقريبًا عن الحيوانات التي كانت معروفة في ذلك الوقت. إن مزايا أرسطو عظيمة لدرجة أنه يعتبر مؤسس علم الحيوان.

درس ثيوفراستوس (372-287 قبل الميلاد) النباتات. وصف أكثر من 500 نوع من النباتات ، وقدم معلومات حول بنية وتكاثر العديد منها ، وقدم العديد من المصطلحات النباتية. يعتبر مؤسس علم النبات.

جمع غايوس بليني الأكبر (23-79) معلومات عن الكائنات الحية المعروفة في ذلك الوقت وكتب 37 مجلداً من موسوعة التاريخ الطبيعي. حتى العصور الوسطى تقريبًا ، كانت هذه الموسوعة هي المصدر الرئيسي للمعرفة عن الطبيعة.

استخدم كلوديوس جالينوس استخدامًا مكثفًا لتشريح الثدييات في بحثه العلمي. كان أول من قدم وصفًا تشريحيًا مقارنًا للإنسان والقرد. درس الجهاز العصبي المركزي والمحيطي. يعتبره مؤرخو العلوم آخر علماء الأحياء في العصور القديمة.

في العصور الوسطى ، كان الدين هو الأيديولوجيا السائدة. مثل العلوم الأخرى ، لم يكن علم الأحياء خلال هذه الفترة قد ظهر بعد كمجال مستقل ولم يكن موجودًا في التيار العام للآراء الدينية والفلسفية. وعلى الرغم من استمرار تراكم المعرفة حول الكائنات الحية ، يمكن للمرء أن يتحدث عن علم الأحياء كعلم في ذلك الوقت فقط بشروط.

عصر النهضة هو فترة انتقالية من ثقافة العصور الوسطى إلى ثقافة العصر الحديث. رافقت التحولات الاجتماعية والاقتصادية الأساسية في ذلك الوقت اكتشافات جديدة في العلوم.

قدم أشهر عالم في هذا العصر ، ليوناردو دافنشي (1452-1519) ، مساهمة معينة في تطوير علم الأحياء.

درس تحليق الطيور ، ووصف العديد من النباتات ، وطرق ربط العظام في المفاصل ، ونشاط القلب ، والوظيفة البصرية للعين ، والتشابه بين عظام الإنسان والحيوان.

في النصف الثاني من القرن الخامس عشر. تبدأ العلوم الطبيعية في التطور بسرعة. تم تسهيل ذلك من خلال الاكتشافات الجغرافية ، مما أتاح توسيع المعلومات حول الحيوانات والنباتات بشكل كبير. أدى التراكم السريع للمعرفة العلمية حول الكائنات الحية إلى تقسيم علم الأحياء إلى علوم منفصلة.

في القرنين السادس عشر والسابع عشر. بدأ علم النبات وعلم الحيوان في التطور بسرعة.

أتاح اختراع المجهر (أوائل القرن السابع عشر) دراسة التركيب المجهري للنباتات والحيوانات. تم اكتشاف كائنات حية صغيرة مجهرياً ، بكتيريا وبروتوزوا ، غير مرئية للعين المجردة.

قدم كارل لينيوس مساهمة كبيرة في تطوير علم الأحياء ، حيث اقترح نظام تصنيف للحيوانات والنباتات ،

صاغ كارل ماكسيموفيتش باير (1792-1876) في أعماله الأحكام الرئيسية لنظرية الأعضاء المتجانسة وقانون التشابه الجرثومي ، الذي أرسى الأسس العلمية لعلم الأجنة.

في عام 1808 ، أثار جان بابتيست لامارك في كتابه "فلسفة علم الحيوان" مسألة أسباب وآليات التحولات التطورية وحدد النظرية الأولى للتطور في الوقت المناسب.

لعبت نظرية الخلية دورًا كبيرًا في تطوير علم الأحياء ، والذي أكد علميًا وحدة العالم الحي وخدم كأحد المتطلبات الأساسية لظهور نظرية التطور لتشارلز داروين. يعتبر عالم الحيوان ثيودور إيفان (1818-1882) وعالم النبات ماتياس جاكوب شلايدن (1804-1881) مؤلفي نظرية الخلية.

على أساس العديد من الملاحظات ، نشر تشارلز داروين في عام 1859 عمله الرئيسي "حول أصل الأنواع عن طريق الانتقاء الطبيعي ، أو الحفاظ على السلالات المفضلة في الكفاح من أجل الحياة" ، حيث صاغ الأحكام الرئيسية للنظرية للتطور ، اقترح آليات التطور وطرق التحولات التطورية للكائنات الحية.

في القرن 19 بفضل عمل لويس باستور (1822-1895) ، روبرت كوخ (1843-1910) ، إيليا إيليتش ميتشنيكوف ، تشكل علم الأحياء الدقيقة كعلم مستقل.

بدأ القرن العشرين بإعادة اكتشاف قوانين جريجور مندل ، والتي شكلت بداية تطور علم الوراثة كعلم.

في الأربعينيات والخمسينيات من القرن العشرين. في علم الأحياء ، بدأ استخدام أفكار وأساليب الفيزياء والكيمياء والرياضيات وعلم التحكم الآلي وغيرها من العلوم على نطاق واسع ، واستخدمت الكائنات الحية الدقيقة كأغراض للدراسة. ونتيجة لذلك ، ظهرت الفيزياء الحيوية والكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية وعلم الأحياء الإشعاعي والالكترونيات وما إلى ذلك وتطورت بسرعة كعلوم مستقلة.ساهم استكشاف الفضاء في ولادة علم الأحياء الفضائية وتطوره.
في القرن العشرين. اتجاه البحث التطبيقي - التكنولوجيا الحيوية. سيتطور هذا الاتجاه بلا شك بسرعة في القرن الحادي والعشرين. سوف تتعلم المزيد عن هذا الاتجاه في تطوير علم الأحياء عند دراسة فصل "أساسيات التربية والتكنولوجيا الحيوية".

تُستخدم المعرفة البيولوجية حاليًا في جميع مجالات النشاط البشري: في الصناعة والزراعة والطب والطاقة.

البحث البيئي مهم للغاية. بدأنا أخيرًا ندرك أن التوازن الدقيق الموجود على كوكبنا الصغير يسهل تدميره. لقد واجهت البشرية مهمة شاقة - الحفاظ على المحيط الحيوي من أجل الحفاظ على الظروف لوجود الحضارة وتطورها. من المستحيل حلها بدون معرفة بيولوجية ودراسات خاصة. وهكذا ، في الوقت الحاضر ، أصبحت البيولوجيا قوة إنتاجية حقيقية وأساسًا علميًا عقلانيًا للعلاقة بين الإنسان والطبيعة.

علم الأحياء الكلاسيكي. علم الأحياء التطوري. البيولوجيا الفيزيائية والكيميائية.

1. ما هي الاتجاهات في تطوير علم الأحياء التي يمكنك تمييزها؟
2. ما هو عظماء العلماء في العصور القديمة الذين قدموا مساهمة كبيرة في تطوير المعرفة البيولوجية؟
3. لماذا في العصور الوسطى كان من الممكن التحدث عن علم الأحياء كعلم فقط بشروط؟
4. لماذا تعتبر البيولوجيا الحديثة علمًا معقدًا؟
5. ما هو دور علم الأحياء في المجتمع الحديث؟
6. قم بإعداد رسالة حول أحد الموضوعات التالية:
7. دور علم الأحياء في المجتمع الحديث.
8. دور علم الأحياء في أبحاث الفضاء.
9. دور البحث البيولوجي في الطب الحديث.
10. دور علماء الأحياء المتميزين - مواطنونا في تطوير علم الأحياء العالمي.

يمكن إثبات مدى تغير آراء العلماء حول تنوع الكائنات الحية من خلال مثال تقسيم الكائنات الحية إلى ممالك. بالعودة إلى الأربعينيات من القرن العشرين ، تم تقسيم جميع الكائنات الحية إلى مملكتين: النباتات والحيوانات. كما تضمنت المملكة النباتية البكتيريا والفطريات. في وقت لاحق ، أدت دراسة أكثر تفصيلاً للكائنات الحية إلى تخصيص أربع ممالك: بدائيات النوى (البكتيريا) والفطريات والنباتات والحيوانات. يتم إعطاء هذا النظام في علم الأحياء المدرسي.

في عام 1959 ، تم اقتراح تقسيم عالم الكائنات الحية إلى خمس ممالك: بدائيات النوى ، البروتستست (البروتوزوا) ، الفطريات ، النباتات والحيوانات.

غالبًا ما يتم تقديم هذا النظام في الأدبيات البيولوجية (المترجمة بشكل خاص).

تم تطوير أنظمة أخرى واستمرار تطويرها ، بما في ذلك 20 ممالك أو أكثر. على سبيل المثال ، يُقترح التمييز بين ثلاث ممالك عظمى: بدائيات النوى ، والعتائق (Archaebacteria) ، وحقيقيات النوى ، وتضم كل مملكة عظمى عدة ممالك.

Kamensky A. A. علم الأحياء الصف 10-11
مقدم من القراء من الموقع

مكتبة على الإنترنت بها طلاب وكتب ، ومخططات للدروس من علم الأحياء للصف العاشر ، وكتب وكتب مدرسية وفقًا لخطة التقويم وتخطيط علم الأحياء الصف العاشر

محتوى الدرس ملخص الدرس ودعم إطار عرض الدرس التقنيات التفاعلية تسريع طرق التدريس ممارسة الاختبارات القصيرة واختبار المهام عبر الإنترنت وورش عمل التمارين الخاصة بالواجبات المنزلية وأسئلة التدريب للمناقشات الصفية الرسوم التوضيحية مواد فيديو وصوت صور ، صور رسوم بيانية ، جداول ، مخططات كاريكاتورية ، أمثال ، أقوال ، كلمات متقاطعة ، حكايات ، نكت ، اقتباسات الإضافات

المجهر هو أداة فريدة مصممة لتكبير الصور الدقيقة وقياس حجم الكائنات أو التكوينات الهيكلية التي يتم ملاحظتها من خلال العدسة. هذا التطور مذهل ، وأهمية اختراع المجهر كبيرة للغاية ، لأنه بدونه لن توجد بعض مجالات العلم الحديث. ومن هنا بمزيد من التفصيل.

المجهر هو جهاز مرتبط بالتلسكوب يستخدم لأغراض مختلفة تمامًا. مع ذلك ، من الممكن النظر في بنية الأشياء غير المرئية للعين. يسمح لك بتحديد المعلمات المورفولوجية للتشكيلات الدقيقة ، وكذلك تقييم موقعها الحجمي. لذلك ، من الصعب تخيل أهمية اختراع المجهر ، وكيف أثر مظهره على تطور العلم.

تاريخ المجهر والبصريات

من الصعب اليوم الإجابة على من اخترع المجهر لأول مرة. على الأرجح ، ستتم أيضًا مناقشة هذه المشكلة على نطاق واسع ، بالإضافة إلى إنشاء قوس ونشاب. ومع ذلك ، على عكس الأسلحة ، فإن اختراع المجهر حدث بالفعل في أوروبا. من الذي ، بالضبط ، لا يزال مجهولا. احتمال أن يكون هانز يانسن ، صانع النظارات الهولندي ، هو مكتشف الجهاز مرتفع للغاية. ادعى ابنه ، زكاري يانسن ، في عام 1590 أنه بنى مجهرًا مع والده.

ولكن بالفعل في عام 1609 ظهرت آلية أخرى أنشأها جاليليو جاليلي. أطلق عليها اسم occhiolino وقدمها للجمهور في الأكاديمية الوطنية dei Lincei. والدليل على أنه يمكن استخدام المجهر بالفعل في ذلك الوقت هو العلامة الموجودة على ختم البابا أوربان الثالث. يُعتقد أنه تعديل للصورة التي تم الحصول عليها عن طريق الفحص المجهري. يتكون المجهر الضوئي (المركب) لجاليليو جاليلي من عدسة محدبة واحدة وعدسة مقعرة.

التحسين والتنفيذ في الممارسة

بعد 10 سنوات من اختراع جاليليو ، ابتكر كورنيليوس دريبل مجهرًا مركبًا بعدستين محدبتين. وفي وقت لاحق ، في النهاية ، طور كريستيان هيغنز نظام العدسة ثنائي العدسة. لا يزال يتم إنتاجها ، على الرغم من أنها تفتقر إلى اتساع الرؤية. ولكن الأهم من ذلك ، بمساعدة مثل هذا المجهر في عام 1665 ، أجريت دراسة على قطعة من بلوط الفلين ، حيث رأى العالم ما يسمى بأقراص العسل. كانت نتيجة التجربة إدخال مفهوم "الخلية".

قام أنتوني فان ليفينهوك ، الأب الآخر للميكروسكوب ، بإعادة اختراعه ، لكنه نجح في لفت انتباه علماء الأحياء إلى الجهاز. وبعد ذلك اتضح مدى أهمية اختراع المجهر بالنسبة للعلم ، لأنه سمح بتطوير علم الأحياء الدقيقة. على الأرجح ، أدى الجهاز المذكور إلى تسريع تطور العلوم الطبيعية بشكل كبير ، لأنه حتى رأى الشخص الميكروبات ، كان يعتقد أن الأمراض ولدت من القذارة. وفي العلم ، سادت مفاهيم الكيمياء والنظريات الحيوية لوجود الأحياء والجيل التلقائي للحياة.

مجهر ليوينهوك

يعد اختراع المجهر حدثًا فريدًا في علم العصور الوسطى ، لأنه بفضل الجهاز كان من الممكن العثور على العديد من الموضوعات الجديدة للمناقشة العلمية. علاوة على ذلك ، تم تدمير العديد من النظريات بواسطة الفحص المجهري. وهذا هو الفضل العظيم لأنتوني فان ليفينهوك. كان قادرًا على تحسين المجهر بحيث يسمح لك برؤية الخلايا بالتفصيل. وإذا نظرنا إلى المسألة في هذا السياق ، فإن Leeuwenhoek هو بالفعل والد هذا النوع من المجاهر.

هيكل الجهاز

كان الضوء نفسه عبارة عن لوحة بها عدسة قادرة على تكبير الأشياء المعنية بشكل متكرر. كان لهذه اللوحة مع عدسة حامل ثلاثي القوائم. من خلاله ، تم تركيبها على طاولة أفقية. من خلال توجيه العدسة إلى الضوء ووضع المادة قيد الدراسة بينها وبين لهب الشمعة ، يمكن للمرء أن يرى ، علاوة على ذلك ، كانت المادة الأولى التي فحصها أنتوني فان ليوينهوك هي البلاك. في ذلك ، رأى العالم العديد من المخلوقات التي لم يستطع تسميتها بعد.

إن تفرد مجهر Leeuwenhoek مذهل. لم توفر النماذج المركبة المتوفرة في ذلك الوقت جودة صورة عالية. علاوة على ذلك ، أدى وجود عدستين فقط إلى تفاقم العيوب. لذلك ، استغرق الأمر أكثر من 150 عامًا حتى بدأت المجاهر المركبة ، التي طورها جاليليو ودريبل ، في إعطاء نفس جودة الصورة مثل جهاز ليوينهوك. لا يزال أنتوني فان ليفينهوك نفسه لا يعتبر والد المجهر ، ولكنه بحق أستاذ معترف به للفحص المجهري للمواد والخلايا الأصلية.

اختراع العدسات وتحسينها

كان مفهوم العدسة موجودًا بالفعل في روما القديمة واليونان. على سبيل المثال ، في اليونان ، بمساعدة الزجاج المحدب ، كان من الممكن إشعال النار. وفي روما ، لوحظ منذ فترة طويلة خصائص الأواني الزجاجية المملوءة بالماء. سمحوا بتكبير الصور ، على الرغم من عدم تكرارها عدة مرات. التطوير الإضافي للعدسات غير معروف ، على الرغم من أنه من الواضح أن التقدم لا يمكن أن يظل ثابتًا.

من المعروف أنه في القرن السادس عشر في البندقية ، بدأ استخدام النظارات. هذا ما تؤكده الحقائق المتعلقة بتوافر آلات طحن الزجاج ، والتي جعلت من الممكن الحصول على العدسات. كانت هناك أيضًا رسومات للأجهزة البصرية ، وهي مرايا وعدسات. يعود تأليف هذه الأعمال إلى ليوناردو دافنشي. ولكن حتى قبل ذلك ، عمل الناس باستخدام العدسات المكبرة: في عام 1268 ، طرح روجر بيكون فكرة إنشاء تلسكوب. في وقت لاحق تم تنفيذه.

من الواضح أن تأليف العدسة لا ينتمي لأحد. لكن هذا لوحظ حتى اللحظة التي تناول فيها كارل فريدريش زايس البصريات. في عام 1847 بدأ تصنيع المجاهر. ثم أصبحت شركته رائدة في تطوير النظارات البصرية. إنه موجود حتى يومنا هذا ، ويبقى العنصر الرئيسي في الصناعة. تتعاون معها جميع الشركات المصنعة لكاميرات الصور والفيديو والمشاهد البصرية وأجهزة تحديد المدى والتلسكوبات وغيرها من الأجهزة.

تحسين الفحص المجهري

إن تاريخ اختراع المجهر مذهل في دراسته التفصيلية. ولكن ليس أقل إثارة للاهتمام هو تاريخ التحسين الإضافي للفحص المجهري. بدأت أفكار جديدة في الظهور ، وغاص الفكر العلمي الذي ولّدها بشكل أعمق وأعمق. الآن لم يكن هدف العالم دراسة الميكروبات فحسب ، بل أيضًا النظر في المكونات الأصغر. هم جزيئات وذرات. بالفعل في القرن التاسع عشر ، يمكن التحقيق فيها عن طريق تحليل حيود الأشعة السينية. لكن العلم طالب بالمزيد.

لذلك ، في عام 1863 ، طور الباحث هنري كليفتون سوربي مجهرًا مستقطبًا لدراسة النيازك. وفي عام 1863 طور إرنست آبي نظرية المجهر. تم اعتماده بنجاح في إنتاج Carl Zeiss. وهكذا تطورت شركته لتصبح رائدة معترف بها في مجال الأجهزة البصرية.

ولكن سرعان ما جاء عام 1931 - وقت إنشاء المجهر الإلكتروني. لقد أصبح نوعًا جديدًا من الأجهزة التي تسمح لك برؤية ما هو أكثر بكثير من الضوء. في ذلك ، لم يتم استخدام الفوتونات ولا الضوء المستقطب للإرسال ، ولكن الإلكترونات - جسيمات أصغر بكثير من أبسط الأيونات. لقد كان اختراع المجهر الإلكتروني هو الذي سمح بتطور الأنسجة. اكتسب العلماء الآن ثقة تامة في أن أحكامهم بشأن الخلية وعضياتها صحيحة بالفعل. ومع ذلك ، فقط في عام 1986 ، حصل مبتكر المجهر الإلكتروني ، إرنست روسكا ، على جائزة نوبل. علاوة على ذلك ، في عام 1938 ، بنى جيمس هيلر مجهرًا إلكترونيًا ناقلًا.

احدث انواع المجاهر

تطور العلم بعد نجاحات العديد من العلماء بشكل أسرع وأسرع. لذلك ، كان الهدف ، الذي تمليه الحقائق الجديدة ، هو الحاجة إلى تطوير مجهر شديد الحساسية. وبالفعل في عام 1936 ، أنتج إروين مولر جهاز انبعاث ميداني. وفي عام 1951 ، تم إنتاج جهاز آخر - مجهر أيوني ميداني. أهميتها بالغة لأنها سمحت للعلماء برؤية الذرات لأول مرة. بالإضافة إلى ذلك ، في عام 1955 ، طور Jerzy Nomarski الأسس النظرية للفرق المجهري للتداخل والتباين.

تحسين أحدث المجاهر

لم ينجح اختراع المجهر بعد ، لأنه ، من حيث المبدأ ، ليس من الصعب جعل الأيونات أو الفوتونات تمر عبر الوسائط البيولوجية ، ثم النظر في الصورة الناتجة. لكن مسألة تحسين جودة الفحص المجهري كانت مهمة حقًا. وبعد هذه الاستنتاجات ، ابتكر العلماء محلل كتلة العبور ، والذي كان يسمى مجهر المسح الأيوني.

مكّن هذا الجهاز من مسح ذرة واحدة والحصول على بيانات عن البنية ثلاثية الأبعاد للجزيء. إلى جانب هذه الطريقة ، كان من الممكن تسريع عملية التعرف على العديد من المواد الموجودة في الطبيعة بشكل كبير. وبالفعل في عام 1981 ، تم إدخال مجهر المسح النفقي ، وفي عام 1986 - مجهر القوة الذرية. عام 1988 هو عام اختراع مجهر النفق الكهروكيميائي الماسح. وآخرها وأكثرها فائدة هو مسبار قوة كلفن. تم تطويره في عام 1991.

تقييم الأهمية العالمية لاختراع المجهر

منذ عام 1665 ، عندما بدأ Leeuwenhoek في صناعة الزجاج وصناعة المجاهر ، تطورت الصناعة وأصبحت أكثر تعقيدًا. وتساءل عن أهمية اختراع المجهر ، يجدر النظر في الإنجازات الرئيسية للفحص المجهري. لذلك ، جعلت هذه الطريقة من الممكن النظر في الخلية ، والتي كانت بمثابة قوة دافعة أخرى لتطوير علم الأحياء. ثم أتاح الجهاز رؤية عضيات الخلية ، مما جعل من الممكن تشكيل أنماط البنية الخلوية.

ثم جعل المجهر من الممكن رؤية الجزيء والذرة ، وبعد ذلك تمكن العلماء من مسح سطحهم. علاوة على ذلك ، يمكن رؤية سحب الذرات الإلكترونية من خلال المجهر. نظرًا لأن الإلكترونات تتحرك بسرعة الضوء حول النواة ، فمن المستحيل تمامًا التفكير في هذا الجسيم. على الرغم من ذلك ، يجب أن نفهم مدى أهمية اختراع المجهر. جعل من الممكن رؤية شيء جديد لا يمكن رؤيته بالعين. هذا عالم مذهل ، دراسته جعلت الشخص أقرب إلى الإنجازات الحديثة للفيزياء والكيمياء والطب. وهو يستحق كل هذا العمل الشاق.

من الصعب اليوم تخيل النشاط العلمي للإنسان بدون مجهر. يستخدم المجهر على نطاق واسع في معظم مختبرات الطب والبيولوجيا والجيولوجيا وعلوم المواد.

النتائج التي يتم الحصول عليها باستخدام المجهر ضرورية لإجراء تشخيص دقيق ومراقبة مسار العلاج. باستخدام المجهر ، يتم تطوير وإدخال عقاقير جديدة ، ويتم إجراء اكتشافات علمية.

مجهر- (من اليونانية mikros - small و skopeo - أنا أنظر) ، جهاز بصري للحصول على صورة مكبرة للأشياء الصغيرة وتفاصيلها غير المرئية للعين المجردة.

يمكن للعين البشرية أن تميز تفاصيل جسم لا يقل عن 0.08 مم عن بعضها البعض. باستخدام مجهر ضوئي ، يمكنك رؤية التفاصيل ، والمسافة التي تصل إلى 0.2 ميكرون. يسمح لك المجهر الإلكتروني بالحصول على دقة تصل إلى 0.1-0.01 نانومتر.

يرجع اختراع المجهر ، وهو أداة مهمة جدًا لجميع العلوم ، في المقام الأول إلى تأثير تطور علم البصريات. كانت بعض الخصائص البصرية للأسطح المنحنية معروفة حتى لإقليدس (300 قبل الميلاد) وبطليموس (127-151) ، لكن قوتهم المكبرة لم تجد تطبيقًا عمليًا. في هذا الصدد ، اخترع سالفينيو ديلي أرليتى الزجاج الأول في إيطاليا فقط في عام 1285. في القرن السادس عشر ، أظهر ليوناردو دافنشي وموروليكو أنه من الأفضل دراسة الأشياء الصغيرة باستخدام عدسة مكبرة.

تم إنشاء أول مجهر فقط في عام 1595 بواسطة Z. Jansen. يتكون الاختراع من حقيقة أن Zacharius Jansen قام بتركيب عدستين محدبتين داخل أنبوب واحد ، وبالتالي وضع الأساس لإنشاء مجاهر معقدة. تم تحقيق التركيز على الكائن قيد الدراسة بواسطة أنبوب قابل للسحب. كان تكبير المجهر من 3 إلى 10 مرات. وكان طفرة حقيقية في مجال الفحص المجهري! كل من مجهره التالي ، تحسن بشكل ملحوظ.

خلال هذه الفترة (القرن السادس عشر) بدأت أدوات البحث الدنماركية والإنجليزية والإيطالية بالتطور تدريجياً ، وأرست الأساس للفحص المجهري الحديث.

بدأ الانتشار السريع للمجاهر وتحسينها بعد أن بدأ جاليليو (ج. جاليلي) ، بتحسين التلسكوب الذي صممه ، في استخدامه كنوع من المجهر (1609-1610) ، وتغيير المسافة بين الهدف والعينية.

في وقت لاحق ، في عام 1624 ، بعد أن حقق إنتاج عدسات تركيز أقصر ، قام جاليليو بتقليل أبعاد مجهره بشكل كبير.

في عام 1625 ، اقترح عضو في الأكاديمية الرومانية لليقظة ("Akudemia dei lincei") I. Faber المصطلح "مجهر". تم تحقيق النجاحات الأولى المرتبطة باستخدام المجهر في البحث البيولوجي العلمي بواسطة R. Hooke ، الذي كان أول من وصف خلية نباتية (حوالي 1665). في كتابه "Micrographia" وصف هوك هيكل المجهر.

في عام 1681 ، ناقشت الجمعية الملكية في لندن في اجتماعها بالتفصيل الوضع الغريب. الهولندي ليوينهوك(A. van Leenwenhoek) وصف المعجزات المذهلة التي اكتشفها بمجهره في قطرة ماء ، في ضخ الفلفل ، في طين النهر ، في جوف أسنانه. اكتشف Leeuwenhoek ، باستخدام المجهر ، الحيوانات المنوية من مختلف الأوليات ، وتفاصيل بنية أنسجة العظام (1673-1677) ورسمها.

"مع دهشة كبيرة ، رأيت في القطرة عددًا كبيرًا جدًا من الحيوانات الصغيرة تتحرك بخفة في جميع الاتجاهات ، مثل رمح في الماء. أصغر هذه الحيوانات الصغيرة هو أصغر ألف مرة من عين قملة بالغة."

تم تكبير أفضل مكبرات Leeuwenhoek 270 مرة. معهم ، رأى لأول مرة كريات الدم ، وحركة الدم في الأوعية الشعرية في ذيل الشرغوف ، وتضخم العضلات. فتح infusoria. لأول مرة انغمس في عالم الطحالب المجهرية أحادية الخلية ، حيث تكمن الحدود بين الحيوان والنبات. حيث الحيوان المتحرك ، مثل النبات الأخضر ، يحتوي على الكلوروفيل ويتغذى عن طريق امتصاص الضوء ؛ حيث فقد النبات ، الذي لا يزال مرتبطًا بالركيزة ، الكلوروفيل ويبتلع البكتيريا. أخيرًا ، حتى أنه رأى البكتيريا في تنوع كبير. ولكن ، بالطبع ، في ذلك الوقت لم تكن هناك إمكانية بعيدة لفهم أهمية البكتيريا بالنسبة للإنسان ، أو معنى المادة الخضراء - الكلوروفيل ، أو الحدود بين النبات والحيوان.

كان ينفتح عالم جديد من الكائنات الحية ، وأكثر تنوعًا وأصالة بلا حدود من العالم الذي نراه.

في عام 1668 ، قام إ. ديفيني بتركيب عدسة ميدانية على العدسة ، وقام بإنشاء عدسة من النوع الحديث. في عام 1673 ، قدم هافيلي لولبًا ميكرومترًا ، واقترح هيرتيل وضع مرآة تحت مرحلة المجهر. وهكذا ، بدأ تجميع المجهر من تلك الأجزاء الرئيسية التي تشكل جزءًا من مجهر بيولوجي حديث.

في منتصف القرن السابع عشر نيوتناكتشفوا التركيب المعقد للضوء الأبيض وحللوه بمنشور. أثبت رومر أن الضوء ينتقل بسرعة محدودة وقام بقياسها. طرح نيوتن الفرضية الشهيرة - غير صحيحة ، كما تعلم - أن الضوء عبارة عن تيار من الجسيمات المتطايرة ذات الدقة غير العادية والترددات التي تخترقها من خلال الأجسام الشفافة ، مثل الزجاج من خلال عدسة العين ، وتضرب شبكية العين بالتأثيرات. ، تنتج إحساسًا فسيولوجيًا بالضوء. كان Huygens أول من تحدث عن الطبيعة المتموجة للضوء وأثبت كيف أنه يفسر بشكل طبيعي كلاً من قوانين الانعكاس والانكسار البسيط وقوانين الانكسار المزدوج في الصاري الأيسلندي. التقت أفكار هيغنز ونيوتن في تناقض حاد. وهكذا ، في القرن السابع عشر. في نزاع حاد ، نشأت مشكلة جوهر الضوء حقًا.

تحرك كل من حل مسألة جوهر الضوء وتحسين المجهر إلى الأمام ببطء. استمر الخلاف بين أفكار نيوتن وهيجنز لمدة قرن. انضم أويلر الشهير إلى فكرة الطبيعة الموجية للضوء. لكن المشكلة لم تحل إلا بعد أكثر من مائة عام من قبل Fresnel ، وهو باحث موهوب ، مثل العلم المعروف.

ما الفرق بين تدفق موجات الانتشار - فكرة هيغنز - من تدفق الجسيمات الصغيرة المتسرعة - فكرة نيوتن؟ علامتان:

1. بعد أن اجتمعت الأمواج ، يمكن أن تقضي على بعضها البعض إذا كان سنام أحدهما يقع في وادي الآخر. الضوء + الضوء معًا يمكن أن ينتج ظلامًا. هذه الظاهرة التشوش، هذه هي حلقات نيوتن التي أساء نيوتن فهمها ؛ لا يمكن أن يكون هذا هو الحال مع تدفقات الجسيمات. تياران من الجسيمات هما دائمًا تيار مزدوج ، ضوء مزدوج.

2. يمر تدفق الجسيمات عبر الفتحة مباشرة ، دون أن يتباعد إلى الجانبين ، ومن المؤكد أن تدفق الأمواج يتشتت ويتبدد. هذه الانحراف.

أثبت فرينل نظريًا أن الاختلاف في جميع الاتجاهات لا يكاد يذكر إذا كانت الموجة صغيرة ، لكنه مع ذلك اكتشف وقياس هذا الانعراج الضئيل ، وحدد الطول الموجي للضوء من حجمه. من بين ظواهر التداخل المعروفة جيدًا لأخصائيي البصريات الذين يقومون بالتلميع إلى "لون واحد" ، إلى "شريطين" ، قام أيضًا بقياس الطول الموجي - أي نصف ميكرون (نصف جزء من الألف من المليمتر). ومن هنا أصبحت نظرية الموجة والدقة الاستثنائية والحدة لاختراق جوهر المادة الحية لا يمكن إنكارها. منذ ذلك الحين ، نؤكد جميعًا ونطبق أفكار Fresnel في تعديلات مختلفة. لكن حتى بدون معرفة هذه الأفكار ، يمكن للمرء أن يحسن المجهر.

لذلك كان ذلك في القرن الثامن عشر ، على الرغم من أن الأحداث تطورت ببطء شديد. الآن من الصعب حتى تخيل أن أنبوب جاليليو الأول ، الذي لاحظ من خلاله عالم المشتري ، ومجهر ليوينهوك كانا عدسات بسيطة غير لونية.

كان عدم وجود حجر الصوان عائقًا كبيرًا أمام اللونية. كما تعلم ، تتطلب عملية اللونية كأسين: تاج وصوان. هذا الأخير هو الزجاج ، حيث يكون أحد الأجزاء الرئيسية هو أكسيد الرصاص الثقيل ، والذي يحتوي على تشتت كبير بشكل غير متناسب.

في عام 1824 ، أعطت فكرة Sallig العملية البسيطة ، التي أعادت إنتاجها شركة Chevalier الفرنسية ، نجاحًا هائلاً للميكروسكوب. العدسة ، التي كانت تتكون من عدسة واحدة ، مقسمة إلى أجزاء ، وبدأت تصنع من العديد من العدسات اللونية. وهكذا ، تضاعف عدد المعلمات ، وأعطيت إمكانية تصحيح أخطاء النظام ، ولأول مرة أصبح من الممكن التحدث عن تكبيرات كبيرة حقيقية - بمقدار 500 وحتى 1000 مرة. انتقلت حدود الرؤية النهائية من ميكرون إلى ميكرون واحد. تم ترك مجهر Leeuwenhoek في الخلف.

في السبعينيات من القرن التاسع عشر ، تقدمت مسيرة الفحص المجهري المنتصرة. الذي قال كان آبي(إي. آبي).

تم تحقيق ما يلي:

أولاً ، انتقل القرار المحدد من نصف ميكرون إلى عُشر ميكرون.

ثانياً ، في بناء المجهر ، بدلاً من التجريبية التقريبية ، تم تقديم شخصية علمية عالية.

ثالثًا ، أخيرًا ، يتم عرض حدود الممكن بالمجهر ، ويتم التغلب على هذه الحدود.

تم تشكيل مقر للعلماء وأخصائيي البصريات والآلات الحاسبة العاملين في شركة زايس. قدم تلاميذ آبي نظرية المجهر والأدوات البصرية بشكل عام في الأعمال الكبرى. تم تطوير نظام للقياسات يحدد جودة المجهر.

عندما أصبح واضحًا أن الأنواع الحالية من الزجاج لا يمكنها تلبية المتطلبات العلمية ، تم إنشاء أنواع جديدة بشكل منهجي. خارج أسرار ورثة جينان - بارا مانتوا (ورثة بونتان) في باريس والفرص في برمنغهام - تم إنشاء طرق صهر الزجاج مرة أخرى ، وتم تطوير مسألة البصريات العملية إلى حد يمكن للمرء أن يقول: كاد آبي أن يفوز في الحرب العالمية 1914-1918 بالمعدات البصرية للجيش gg.

أخيرًا ، طلبًا لمساعدة أسس نظرية الموجة للضوء ، أظهر آبي بوضوح ولأول مرة أن كل حدة للأداة لها حدها الخاص من الاحتمالية. الطول الموجي هو أنحف الأدوات. من المستحيل رؤية أجسام أقل من نصف طول الموجة ، كما تقول نظرية حيود آبي ، ومن المستحيل الحصول على صور أقل من نصف طول الموجة ، أي أقل من 1/4 ميكرون. أو باستخدام حيل الغمر المختلفة ، عندما نستخدم وسائط يكون فيها الطول الموجي أقصر - حتى 0.1 ميكرون. الموجة تحدنا. صحيح أن الحدود صغيرة جدًا ، لكنها لا تزال حدودًا للنشاط البشري.

يستشعر الفيزيائي البصري عندما يتم إدخال جسم ما على جزء من ألف ، أو عشرة آلاف ، أو حتى مائة ألف من طول الموجة في بعض الحالات في مسار موجة ضوئية. يقاس الفيزيائيون الطول الموجي نفسه بدقة تبلغ واحدًا على عشرة ملايين من حجمه. هل من الممكن الاعتقاد بأن أخصائيي البصريات ، الذين انضموا إلى جهودهم مع علماء الخلايا ، لن يتقنوا الطول الموجي المائة الذي يقف في مهمتهم؟ هناك العشرات من الطرق للالتفاف حول حد الطول الموجي. أنت تعرف أحد هذه التجاوزات ، ما يسمى بطريقة الفحص الدقيق. إذا كانت الميكروبات غير المرئية في المجهر متباعدة ، فيمكنك إلقاء الضوء عليها من الجانب بضوء ساطع. بغض النظر عن صغر حجمها ، فإنها سوف تتألق مثل النجوم على خلفية مظلمة. لا يمكن تحديد شكلهم ، لا يمكن للمرء إلا التأكد من وجودهم ، ولكن هذا غالبًا ما يكون في غاية الأهمية. تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في علم الجراثيم.

أرست أعمال أخصائي البصريات الإنجليزي J. Sirks (1893) الأساس للفحص المجهري للتداخل. في عام 1903 أنشأ R. Zsigmondy و N. Siedentopf مجهرًا فائق الدقة ، في عام 1911 وصف M. Sagnac أول مجهر تداخل ثنائي الحزمة ، في عام 1935 اقترح F. في منتصف القرن العشرين. تم اختراع المجهر الإلكتروني ، في عام 1953 اخترع الفيزيولوجي الفنلندي أ. ويلسكا المجهر الشرجي.

م. لومونوسوف ، آي. كوليبين ، ل. ماندلستام ، د. روجديستفينسكي ، أ. ليبيديف ، إس. فافيلوف ، ف. لينيك ، د. Maksutov وغيرهم.

المؤلفات:

د. الأعمال المختارة Rozhdestvensky. M.-L. ، "العلوم" ، 1964.

Rozhdestvensky د. حول مسألة صورة الأجسام الشفافة في المجهر. - آر. GOI، 1940، v. 14

سوبول S.L. تاريخ المجهر والبحث المجهري في روسيا في القرن الثامن عشر. 1949.

كلاي آر إس ، محكمة T.H. تاريخ المجهر. L. ، 1932 ؛ برادبري س. تطور المجهر. أكسفورد ، 1967.

صورة من scop-pro.fr

فتحت تقنية الفحص المجهري إمكانيات جديدة في الممارسة الطبية والمخبرية. اليوم ، لا يمكن للدراسات التشخيصية أو التدخلات الجراحية الاستغناء عن البصريات الخاصة. أهم دور للمجاهر في طب الأسنان وطب العيون والجراحة المجهرية. لا يتعلق الأمر فقط بتحسين الرؤية وتسهيل العمل ، بل يتعلق بنهج جديد تمامًا للبحث والعمليات.

إن التأثير على الهياكل الدقيقة على المستوى الخلوي يعني أن المريض سيتحمل التدخل بسهولة أكبر ، ويتعافى بشكل أسرع ، ولن يعاني من تلف الأنسجة السليمة والمضاعفات. غالبًا ما يكون وراء كل مزايا الطب الحديث هذه مجهر - جهاز قوي عالي التقنية ، مصمم باستخدام أحدث التطورات في البصريات.

حسب الغرض ، تنقسم المجاهر إلى:

• مختبر؛
• طب الأسنان.
• جراحي
• طب العيون.
• طب الأنف والأذن والحنجرة.

تختلف الأنظمة البصرية للدراسات البيوكيميائية ، وأمراض الدم ، والجلدية ، والخلايا وظيفيًا عن تلك الطبية. تم التعرف على مجاهر العيون على أنها الأكثر تقدمًا وقوة - بمساعدتهم ، كان من الممكن تحقيق اختراق جذري في علاج إعتام عدسة العين ، وطول النظر ، وقصر النظر ، والاستجماتيزم. العمليات على مستوى الميكرون ، والتي يتم إجراؤها تحت تكبير 40x ، يمكن مقارنتها في التوغل بالحقن ، حيث يتعافى المريض بعد الجراحة في غضون أيام.

لا تقل إثارة تلك التي تسمح ، بتكبير 25x ، بمعالجة قنوات الأسنان وغيرها من الهياكل الأصغر التي لا يمكن رؤيتها للعين البشرية بدقة. باستخدام أحدث البصريات ، يتمكن أطباء الأسنان دائمًا تقريبًا من توفير علاج عالي الجودة والحفاظ على الأسنان.

تتميز الأجهزة المكبرة للجراحة المجهرية بمجال رؤية ممتد وزيادة حدة الصورة وإمكانية الضبط السلس أو التدريجي للتكبير. كل هذا يوفر أفضل ظروف الرؤية للجراح والمساعدين.

من المهم أن يكون الجيل الجديد من أدوات الفحص المجهري مناسبًا قدر الإمكان للاستخدام: فالعمل باستخدام البصريات المكبرة أمر بسيط ولا يتطلب الكثير من الجهد أو المهارات الخاصة. نظرًا لنظام الإضاءة المدمج والشكل المناسب للعدسة العينية ، لا يعاني المتخصص من التعب وعدم الراحة حتى أثناء العمل المستمر الطويل.

المجهر أداة هشة تحتاج إلى التعامل معها بحذر. هذا ينطبق بشكل خاص على العدسات: من غير المرغوب فيه لمس الأسطح البصرية بيديك ؛ تستخدم فرشاة خاصة ومناديل ناعمة مبللة بالكحول الإيثيلي لتنظيف الجهاز.

يجب الحفاظ على الغرف التي تحتوي على مجاهر في درجة حرارة الغرفة ورطوبة منخفضة (أقل من 60٪).

تاريخ المجهر

مهما قلت فإن المجهر من أهم أدوات العلماء وأحد أسلحتهم الرئيسية في فهم العالم من حولنا. كيف ظهر المجهر الأول ، ما هو تاريخ المجهر من العصور الوسطى حتى يومنا هذا ، ما هي بنية المجهر وقواعد العمل به ، ستجد إجابات لكل هذه الأسئلة في مقالتنا. لذلك دعونا نبدأ.

تاريخ المجهر

على الرغم من أن العدسات المكبرة الأولى ، التي يعمل على أساسها المجهر الضوئي بالفعل ، عثر عليها علماء الآثار أثناء عمليات التنقيب في بابل القديمة ، إلا أن المجاهر الأولى ظهرت في العصور الوسطى. ومن المثير للاهتمام أنه لا يوجد اتفاق بين المؤرخين على من اخترع المجهر لأول مرة. ومن بين المرشحين لهذا الدور الجليل علماء ومخترعون مشهورون مثل جاليليو جاليلي وكريستيان هويجنز وروبرت هوك وأنتوني فان ليفينهوك.

ومن الجدير بالذكر أيضًا الطبيب الإيطالي جي. لم يكن هذا ابتكار مجهر بعد ، لكنه أصبح رائدًا لحدوثه.

وفي عام 1590 ، قال هانز جاسين ، أستاذ النظارات الهولندي ، إن ابنه ، زخاري ياسين ، اخترع أول مجهر ، لشعب العصور الوسطى ، كان هذا الاختراع أقرب إلى معجزة صغيرة. ومع ذلك ، يشك عدد من المؤرخين فيما إذا كان زاكاري ياسين هو المخترع الحقيقي للمجهر. الحقيقة أن هناك الكثير من النقاط المظلمة في سيرته الذاتية ، بما في ذلك نقاط على سمعته ، حيث اتهم معاصروه زكريا بتزوير وسرقة الملكية الفكرية لشخص آخر. مهما كان الأمر ، لكننا للأسف لا نستطيع أن نعرف على وجه اليقين ما إذا كان زخاري ياسين هو مخترع المجهر أم لا.

لكن سمعة جاليليو جاليلي في هذا الصدد لا تشوبها شائبة. نحن نعرف هذا الشخص ، أولاً وقبل كل شيء ، كعالم فلك عظيم ، عالم تعرض للاضطهاد من قبل الكنيسة الكاثوليكية لاعتقاده بأن الأرض تدور حولها ، وليس العكس. من بين اختراعات جاليليو المهمة التلسكوب الأول ، الذي بواسطته اخترق العالم الكرات الكونية بنظرته. لكن نطاق اهتماماته لم يقتصر على النجوم والكواكب ، لأن المجهر هو في الأساس نفس التلسكوب ، ولكن العكس فقط. وإذا كان بإمكانك بمساعدة العدسات المكبرة مراقبة الكواكب البعيدة ، فلماذا لا تحول قوتها في اتجاه آخر - لدراسة ما هو تحت أنوفنا. ربما اعتقد جاليليو "لم لا" ، والآن ، في عام 1609 ، كان يقدم بالفعل للجمهور في Accademia dei Licei أول مجهر مركب له ، والذي يتكون من عدسات مكبرة محدبة ومقعرة.

مجاهر عتيقة.

لاحقًا ، بعد 10 سنوات ، قام المخترع الهولندي كورنيليوس دريبل بتحسين مجهر جاليليو بإضافة عدسة محدبة أخرى إليه. لكن الثورة الحقيقية في تطوير المجاهر قام بها كريستيان هويجنز ، الفيزيائي الهولندي والميكانيكي والفلكي. لذلك كان أول من صنع مجهرًا بنظام العدسات ثنائي العدسات ، والتي تم تنظيمها بطريقة لونية. تجدر الإشارة إلى أن عدسات Huygens مستخدمة حتى يومنا هذا.

لكن المخترع والعالم الإنجليزي الشهير روبرت هوك دخل تاريخ العلم إلى الأبد ، ليس فقط كمبتكر لمجهره الأصلي ، ولكن أيضًا كشخص حقق اكتشافًا علميًا عظيمًا بمساعدته. كان هو أول من رأى خلية عضوية من خلال مجهر ، واقترح أن جميع الكائنات الحية تتكون من خلايا ، وهي أصغر وحدات من المادة الحية. نشر روبرت هوك نتائج ملاحظاته في عمله الأساسي - الميكروغرافيا.

نُشر هذا الكتاب عام 1665 من قبل الجمعية الملكية في لندن ، وأصبح هذا الكتاب على الفور من أكثر الكتب مبيعًا علميًا في تلك الأوقات وأثار شهرة في المجتمع العلمي. لا عجب ، لأنها تحتوي على نقوش تصور مكبرة تحت المجهر ، قمل ، ذباب ، خلايا نباتية. في الواقع ، كان هذا العمل وصفًا رائعًا لقدرات المجهر.

حقيقة مثيرة للاهتمام: لقد أخذ روبرت هوك مصطلح "خلية" لأن الخلايا النباتية المحاطة بالجدران تذكره بالخلايا الرهبانية.

هذا ما بدا عليه مجهر روبرت هوك ، صورة من ميكروغرافيا.

وآخر العلماء البارزين الذين ساهموا في تطوير المجاهر كان الهولندي أنتوني فان ليفينهوك. مستوحى من التصوير المجهري لروبرت هوك ، ابتكر ليوينهوك مجهره الخاص. كان مجهر Leeuwenhoek ، على الرغم من احتوائه على عدسة واحدة فقط ، قويًا للغاية ، وبالتالي كان مستوى التفاصيل والتكبير في مجهره الأفضل في ذلك الوقت. من خلال مراقبة الحياة البرية من خلال المجهر ، قام Leeuwenhoek بالعديد من الاكتشافات العلمية المهمة في علم الأحياء: كان أول من رأى كريات الدم الحمراء ، ووصف البكتيريا ، والخميرة ، ورسم الحيوانات المنوية وهيكل عيون الحشرات ، واكتشف ووصف العديد من أشكالها. أعطى عمل ليوينهوك قوة دفع كبيرة لتطوير علم الأحياء ، وساعد في جذب انتباه علماء الأحياء إلى المجهر ، مما جعله جزءًا لا يتجزأ من البحث البيولوجي ، حتى يومنا هذا. هذا ، بشكل عام ، هو تاريخ اكتشاف المجهر.

أنواع المجاهر

علاوة على ذلك ، مع تطور العلم والتكنولوجيا ، بدأت تظهر المزيد والمزيد من المجاهر الضوئية المتقدمة ، وتم استبدال أول مجهر ضوئي ، يعمل على أساس العدسات المكبرة ، بمجهر إلكتروني ، ثم مجهر ليزر ، وأشعة سينية مجهر ، مما يعطي تأثيرات وتفاصيل مكبرة أفضل مرات عديدة. كيف تعمل هذه المجاهر؟ المزيد عن هذا لاحقًا.

ميكروسكوب الكتروني

بدأ تاريخ تطور المجهر الإلكتروني في عام 1931 ، عندما حصل R. Rudenberg على براءة اختراع لأول مجهر إلكتروني ناقل. بعد ذلك ، في الأربعينيات من القرن الماضي ، ظهرت مجاهر المسح الإلكتروني ، والتي وصلت إلى الكمال التقني بالفعل في الستينيات من القرن الماضي. قاموا بتشكيل صورة للجسم بسبب الحركة المتتالية لمسبار الإلكترون لمقطع عرضي صغير فوق الجسم.

كيف يعمل المجهر الإلكتروني؟ يعتمد عملها على شعاع موجه من الإلكترونات ، يتم تسريعها في مجال كهربائي وعرض صورة على عدسات مغناطيسية خاصة ، شعاع الإلكترون هذا أصغر بكثير من الطول الموجي للضوء المرئي. كل هذا يجعل من الممكن زيادة قوة المجهر الإلكتروني ودقته بمقدار 1000-10000 مرة مقارنة بالمجهر الضوئي التقليدي. هذه هي الميزة الرئيسية للميكروسكوب الإلكتروني.

هذا ما يبدو عليه المجهر الإلكتروني الحديث.

مجهر ليزر

مجهر الليزر هو نسخة محسنة من المجهر الإلكتروني ؛ يعتمد تشغيله على شعاع الليزر ، والذي يسمح لنظرة العالم بمراقبة الأنسجة الحية على عمق أكبر.

مجهر الأشعة السينية

تستخدم مجاهر الأشعة السينية لفحص أجسام صغيرة جدًا بأبعاد مماثلة لتلك الخاصة بموجة الأشعة السينية. يعتمد عملهم على الإشعاع الكهرومغناطيسي بطول موجة من 0.01 إلى 1 نانومتر.

جهاز مجهر

يعتمد تصميم المجهر على نوعه ، بالطبع سيختلف المجهر الإلكتروني في أجهزته عن المجهر الضوئي الضوئي أو عن مجهر الأشعة السينية. في مقالتنا ، سننظر في هيكل المجهر الضوئي التقليدي ، وهو الأكثر شيوعًا بين كل من الهواة والمحترفين ، حيث يمكن استخدامه لحل العديد من مشاكل البحث البسيطة.

لذلك ، أولاً وقبل كل شيء ، في المجهر ، يمكن للمرء أن يميز الأجزاء البصرية والميكانيكية. يشمل الجزء البصري:

• العدسة هي ذلك الجزء من المجهر المرتبط مباشرة بعيون المراقب. في المجاهر الأولى ، كانت تتألف من عدسة واحدة ؛ تصميم العدسة في المجاهر الحديثة ، بالطبع ، أكثر تعقيدًا إلى حد ما.
• تعد العدسة من الناحية العملية أهم جزء في المجهر ، حيث إنها العدسة التي توفر التكبير الرئيسي.
• المنور - المسؤول عن تدفق الضوء على الكائن قيد الدراسة.
• الفتحة - تنظم قوة تدفق الضوء الداخل إلى الكائن قيد الدراسة.

يتكون الجزء الميكانيكي من المجهر من أجزاء مهمة مثل:

• الأنبوب عبارة عن أنبوب يحتوي على عدسة. يجب أن يكون الأنبوب قويًا وغير مشوه ، وإلا ستعاني الخصائص البصرية للمجهر.
• القاعدة تضمن ثبات المجهر اثناء العملية. يتم إرفاق الأنبوب وحامل المكثف ومقابض التركيز وتفاصيل أخرى من المجهر عليها.
• برج - يستخدم للتغيير السريع للعدسات ، غير متوفر في نماذج المجاهر الرخيصة.
• جدول الكائن هو المكان الذي يتم فيه وضع الكائن أو الأشياء التي تم فحصها.

وهنا تظهر الصورة بنية أكثر تفصيلاً للميكروسكوب.

قواعد العمل بالمجهر

• من الضروري العمل مع مجهر جالس ؛
• قبل الاستخدام ، يجب فحص المجهر وتنظيفه بقطعة قماش ناعمة ؛
• ضع المجهر أمامك قليلاً إلى اليسار ؛
• يجدر البدء في العمل بزيادة صغيرة ؛
• اضبط الإضاءة في مجال رؤية المجهر باستخدام مصباح كهربائي أو مرآة. بالنظر إلى العدسة بعين واحدة وباستخدام مرآة ذات جانب مقعر ، وجّه الضوء من النافذة إلى العدسة ، ثم قم بإضاءة مجال الرؤية بشكل متساوٍ وبقدر الإمكان. إذا كان المجهر مزودًا بإضاءة ، فقم بتوصيل المجهر بمصدر طاقة ، وقم بتشغيل المصباح وضبط سطوع الاحتراق المطلوب ؛
• ضع التحضير الدقيق على المسرح بحيث يكون الكائن قيد الدراسة تحت العدسة. بالنظر من الجانب ، قم بخفض العدسة بمسمار ماكرو حتى تكون المسافة بين العدسة السفلية للهدف والإعداد الدقيق 4-5 مم ؛
• تحريك المستحضر يدويًا ، والعثور على المكان المناسب ، ووضعه في وسط مجال رؤية المجهر ؛
• لدراسة كائن بتكبير عالٍ ، ضع أولاً المنطقة المحددة في وسط مجال رؤية المجهر بتكبير منخفض. ثم قم بتغيير العدسة إلى 40 × عن طريق تدوير المسدس بحيث يكون في وضع التشغيل. استخدم برغيًا ميكرومترًا للحصول على صورة جيدة للكائن. يوجد في صندوق آلية الميكرومتر شرطان ، وعلى برغي الميكرومتر توجد نقطة ، والتي يجب أن تكون دائمًا بين الشرطات. إذا تجاوزت حدودها ، فيجب إعادتها إلى وضعها الطبيعي. إذا لم يتم الالتزام بهذه القاعدة ، فقد يتوقف برغي الميكرومتر عن العمل ؛
• عند الانتهاء من العمل بتكبير عالي ، اضبط تكبيرًا منخفضًا ، وارفع الهدف ، وقم بإزالة المستحضر من طاولة العمل ، وامسح جميع أجزاء المجهر بقطعة قماش نظيفة ، وقم بتغطيتها بكيس بلاستيكي وضعها في خزانة.

عند كتابة المقال ، حاولت أن أجعله ممتعًا ومفيدًا وذو جودة عالية قدر الإمكان. سأكون ممتنا لأية ملاحظات ونقد بناء في شكل تعليقات على المقال. يمكنك أيضًا كتابة رغبتك / سؤالك / اقتراحك على بريدي الإلكتروني [بريد إلكتروني محمي]أو على الفيسبوك ، مع احترام المؤلف.