ما الفرق بين المجهر العادي و المجهر الالكتروني
قبل التطرّق إلى الفرق بين المجهر العادي والمجهر الالكتروني لا بدّ من فهم المجهر بشكلٍ عام. لقد استمد المجهر أو Microscope اسمه من اليونانية؛ حين إنّ كلمة Micro تعني صغيرة، وكلمة Skopion تعني الرؤية أو النظر، وبالتالي يصبح المعنى آلةً للنظر إلى الأشياء الصغيرة، ويمكن أن يستخدم المجهر للنظر في تشريح الكائنات الصغيرة مثل الخلايا أو الحشرات أو التركيب الدقيق للصخور والبلورات، واعتمادًا على نوع المجهر المستخدَم، يمكن أن تكون الصورة المكبرة ثنائية الأبعاد أو ثلاثية الأبعاد..
المجهر العادي (الضوئي)
المجاهر العاديّة أو الضوئيّة هي المجاهر الأصلية التي من المرجح أن تجدها في مخبر العلوم في المدرسة، إذ أنّها تستخدم الضوء المرئي (الأبيض) لإضاءة المادة المراد النظر إليها، حيث يتم تركيز الضوء عليه باستخدام عدسةٍ زجاجيةٍ أو أكثر، وهناك نوعان من المجاهر الضوئية الشائعة وهي:
- المجهر التشريحي (Stereo Microscope)؛ الذي يعرض سطح العينة.
- المجهر المركب (Compound mMicroscope)؛ الذي يعرض مقطعًا عرضيًّا رفيعًا في العينة، ويستخدم أكثر من عدسةٍ، ويعد الأكثر شيوعًا بين المجاهر والذي يستخدم بشكلٍ أساسيٍّ في عمليات البحث، ويشار إليه أيضًا باسم المجهر البيولوجي، وتصل قدرة التكبير فيه إلى 1000 مرةٍ، والبعض منها قد يصل إلى 2000 مرة. .
يمكن تعريف المجهر البسيط بأنّه هو المجهر الذي يستخدم العدسة فقط، والمثال الأكثر كلاسيكية عنه هو العدسة المكبرة والتي هي المجهر الأساسي.
المجهر الإلكتروني
المجهر الإلكتروني (Electron Microscope، أو اختصارًا EM)؛ هو تقنيةٌ من المجاهر التي تسمح بالحصول على صورةٍ عالية الدقة للعينات البيولوجية وغير البيولوجية، ويتم استخدامه في البحوث الحيوية الطبية للبحث في البنية التفصيلية للأنسجة، والخلايا، والعضيات، والمجمعات الجزيئية، وتنتج الدقة العالية لصور مجاهر EM من استخدام الإلكترونات (التي لها أطوالٌ موجيةٌ قصيرةٌ للغاية) كمصدرٍ للإشعاع المضيء وهذا هو الفرق بين المجهر العادي والمجهر الالكتروني على المستوى الرئيسي.
- المجهر الإلكتروني الماسح (SEM): يستخدم الإلكترونات بدل الضوء في تكوين الصورة، حيث يجب فحص العينة في الفراغ، لذلك يجب إعداد العينة خصيصًا لذلك من خلال تجفيفها ثم تغليفها بمادةٍ مساعدةٍ مثل الذهب، وبعد إعداد العنصر ووضعه في الحجرة ينتج هذا المجهر صورة ثلاثية الأبعاد بالأبيض والأسود تظهر على شاشة الكمبيوتر.
- المجهر الإلكتروني النافذ (TEM): كمثل مجهر SEM، يستخدم هذا المجهر الإلكترونات في إنشاء الصورة المكبرة، وكذلك يتم فحص العينات في الفراغ لذلك يجب إعدادها بشكلٍ خاص، ولكن على عكس SEM، يستخدم مجهر TEM شرائح للحصول على عرضٍ ثنائي الأبعاد للعينات لذلك فهو مناسبٌ أكثر لعرض العينات بدرجةٍ من الشفافية، حيث يوفر درجةً عاليةً من التكبير والدقة تجعله مفيدًا في العلوم الفيزيائية، والبيولوجية، والطب الشرعي وغيرها. .
الفرق بين المجهر العادي و المجهر الالكتروني
- يستخدم المجهر الضوئي الضوء العادي أو المرئي كمصدرٍ لإضاءة العينة بينما يستخدم المجهر الإلكتروني شعاع الإلكترون.
- يمكن رؤية العينة في المجهر الضوئي مباشرةً من خلال العدسة، بينما يستخدم المجهر الإلكتروني شاشة فلورسانت لرؤية العرض الموسع للعينة.
- يحتاج المجهر الإلكتروني مزيدًا من المهارات الفنية للعمل به بسبب بنائه المعقد؛ بينما يتميز المجهر الضوئي بسهولة العمل فيه.
- إنّ نظام الخلاء وسلك التنغستين ونظام التبريد وتسرب الإشعاع هي أمورٌ مرتبطةٌ بالمجهر الإلكتروني، في حين تغيب في المجهر الضوئي.
- يعتبر تحضير العينات في المجهر الضوئي عمليةً سهلةً فيما لو تمت مقارنتها بالمجهر الإلكتروني..
- يكمن الفرق بين المجهر العادي والمجهر الالكتروني أيضًا في مبدأ العمل الرئيسي، حيث أنّ تشكّل الصورة في المجهر الضوئي يكون عبر امتصاص موجات الضوء، أمّا في المجهر الإلكتروني فإنّ الصورة تتكون عبر تشتت أو انتقال الإلكترونات.
- من حيث البنية؛ تعتبر المجاهر الضوئية أصغر حجمًا وأخف وزنًا مقارنةً بالمجاهر الإلكترونية.
- العينة المراقبة في المجهر الضوئي يمكن أن تكون حيةً أو ميتةً، أمّا في المجهر الإلكتروني فقط العينات الميتة هي التي يمكن مراقبتها.
- مدة تجهيز العينة في المجهر الضوئي غالبًا من بضع دقائقَ إلى عدة ساعاتٍ، أمّا في المجهر الإلكتروني فيمكن أن تأخذ العملية عدة أيامٍ.
- سمك العينة في المجهر الضوئي يجب أن لا يقل عن 5 ميكرومتر، أمّا في المجهر الإلكتروني فإنّها تكون رقيقةً جدًا، أي بنحو 0.1 ميكرومتر أو أقل.
- ليس من الضروري أن تكون العينة مجففةً قبل عرضها في المجهر الضوئي، بينما يتوجب ذلك في المجهر الإلكتروني.
- يجب أن تطلى العينة بأصباغٍ ملونةٍ لتتم رؤيتها بشكلٍ صحيحٍ في المجهر الضوئي، بينما يجب أن تكون مغلفةً بمعادنَ ثقيلةٍ لتعكس الإلكترونات في المجهر الإلكتروني.
- يتم ضبط التركيز في المجاهر الضوئية عن طريق تعديل وضبط موقع العدسة ميكانيكيًّا، بينما يتم ذلك في المجاهر الإلكترونية عن طريق ضبط قوة التيار الكهربائي على العدسات الكهرومغناطيسية.
- قوة التكبير في المجاهر الضوئية يصل إلى 1500 مرة، بينما يصل الرقم في المجاهر الإلكترونية إلى 1000000 مرة.
- يكون الفرق بين المجهر العادي و المجهر الالكتروني من حيث ظهور الصورة المتشكلة بأنّ صور المجهر الضوئي تكون ثنائية البعد (مستوية)، بينما في المجهر الإلكتروني تبدو ثلاثية الأبعاد فيما لو استخدمنا نوع المجاهر SEM، ولكنها ستبدو مستويةً في المجاهر من نوع TEM.
- ليست هناك إعدادات معينة يجب تطبيقها في الغرفة التي يستخدم فيها المجهر الضوئي، على عكس المجهر الإلكتروني الذي يتطلب غرفة يتم التحكم في الرطوبة والضغط ودرجة الحرارة فيها.
- المجاهر الضوئية رخيصةٌ من حيث التكلفة وعمليات الصيانة على عكس المجاهر الإلكترونية..