المجهر البصري هو أداة تستخدم الضوء المرئي لإضاءة العينات وتكبير صورها من خلال سلسلة من العدساتيعتمد على انكسار الضوء وتكبير العدسة لجعل الأشياء المجهرية مرئية بوضوح للمراقبينهذه الأدوات هي أدوات لا غنى عنها في علم الأحياء والطب وعلوم المواد وغيرها من التخصصات التي تتطلب المراقبة والتحليل المجهرية.
المجهر البصري القياسي يتكون من المكونات الرئيسية التالية:
يُفصّل القسم التالي عشرة أنواع منتشرة من المجهر البصري، ويغطي مبادئها وخصائصها وتطبيقاتها وأساليب تشغيلها.
لمحة عامة:المجهر الستيريو، والذي يطلق عليه أيضاً المجهر التشريح، يوفر صورة ثلاثية الأبعاد بمضاعفة منخفضة نسبياً. مثالية للعينات غير الشفافة أو الأكبر مثل الحشرات والنباتات والمعادن،يحتوي على مسافات عمل طويلة ومجالات رؤية واسعة مع توفير رؤية ستيريوسكوبية حقيقية.
المبدأ:باستخدام مسارات بصرية مزدوجة، تُوجّه المجهرات الستيريوية زوايا مشاهدة مختلفة قليلاً إلى كل عين من خلال أنظمة عدسة وعين منفصلة.الدماغ يدمج هذه المنظورات في صورة ثلاثية الأبعاد.
التطبيقات:
لمحة عامة:باستخدام أنظمة عدسات متعددة لزيادة وضوح عال، المجهر المركب يتفوق في مراقبة الأجزاء الرقيقة الشفافة أو شبه الشفافة مثل الخلايا وعينات الأنسجة،والكائنات الدقيقةهم يمثلون أداة العمل في البحوث البيولوجية والطبية
المبدأ:المجهر المركب يستخدم عدسات تكبير من مرحلتين لإنشاء صور حقيقية مقلوبة ثم تكبيرها إلى صور افتراضية للمراقبة.
التطبيقات:
لمحة عامة:وتتضمن هذه الأنظمة المجهر البصري مع تكنولوجيا التصوير الرقمي، وتضم كاميرات تعرض الصور المجهرية في الوقت الحقيقي على شاشات الكمبيوتر لالتقاطها ومعالجتها وتحليلها.أنها توفر الراحة التشغيلية، وضوح الصورة، ووظائف متعددة.
المبدأ:بينما تعمل بنفس الطريقة التي تعمل بها المجهر المركب، فإن الإصدارات الرقمية تحول الصور المكبرة إلى إشارات رقمية عبر الكاميرات لمعالجة الكمبيوتر.العد، والتعليقات.
التطبيقات:
لمحة عامة:يستخدم النوع الأكثر شيوعًا من المجهر البصري إضاءة الضوء المنقولة ، مما يجعل العينات مظلمة على خلفية مشرقة.انها مناسبة بشكل خاص للعينات الملطخة مثل الخلايا وقطع الأنسجة.
المبدأ:تسمح المسارات البصرية البسيطة بنقل الضوء المباشر من خلال العينات. تخلق الاختلافات في اللون والكثافة التناقض من خلال امتصاص الضوء التفاضلي.
التطبيقات:
لمحة عامة:ينتج هذا التكوين صور عينات مشرقة ضد خلفيات مظلمة من خلال الإضاءة المتخصصة، مما يعزز التباين للعينات الشفافة غير الملطخة مثل الخلايا الحية والجسيمات النانوية.
المبدأ:المكثفات الخاصة توجه الضوء في زوايا منحنية بحيث لا يدخل سوى الضوء المنتشر أو المتباين في الأهداف، مما يخلق عينات مضيئة على الحقول المظلمة.
التطبيقات:
لمحة عامة:الاستفادة من تدخلات الضوء لزيادة التباين في العينات الشفافةهذه المجهرات تُصور الخلايا والأنسجة الحية غير الملوثة من خلال تحويل اختلافات مؤشر الانكسار إلى اختلافات في الوضوح.
المبدأ:حلقات المراحل الخاصة في الأهداف والمكثفات تحول الاختلافات في طول المسار البصري الناجمة عن انكسار العينة إلى اختلافات في النطاق ، مما يزيد من التباين.
التطبيقات:
لمحة عامة:وتخصص هذه الأجهزة في المواد المنعزلة مثل البلورات والألياف، وتستخدم الضوء المستقطب للكشف عن الهياكل البلورية والخصائص البصرية وتوزيعات الإجهاد.
المبدأ:تحويل المستقطبات للضوء إلى حالات مستقطبة في حين أن المحللات تكتشف تغيرات الاستقطاب بعد تفاعل الضوء مع المواد الثنائية الانكسار ، مما ينتج ألوان ونماذج التداخل المميزة.
التطبيقات:
لمحة عامة:تقنية تدخل متقدمة تنتج صور ثلاثية الأبعاد الزائفة ذات دقة أعلى مقارنة بتباين المراحل، مثالية للعينات الشفافة غير الملطخة التي تتطلب تفاصيل طوبولوجية محسنة.
المبدأ:نظارات (وللاستون) تقسم الضوء إلى شعاعين مستقطبين يعبران مسارات عينات منفصلة قليلاً.تغيرات مؤشر الانكسار تخلق اختلافات مسار بصري دقيقة تحولت إلى تباينات النطاق عند إعادة التركيب.
التطبيقات:
لمحة عامة:تكتشف هذه الأدوات الضوء المنبعث من الفلوروفورات، مما يتيح تصور محدد للغاية للمكونات والجزيئات الخلوية المشار إليها بحساسية استثنائية.
المبدأ:أطوال موجة التحفيز المحددة تحفز انبعاثات الفلوروفور في أطوال موجة أطول.إنشاء إشارات مشرقة ضد خلفيات مظلمة.
التطبيقات:
لمحة عامة:الجمع بين الفحص بالليزر مع البصريات ثقب الدبابيس، النظم الملتحمة تنتج قطع بصرية عالية الدقة لإعادة بناء ثلاثية الأبعاد،القضاء على الضوء غير الموجّه في العينات السميكة مثل الأنسجة و مجموعات الخلايا.
المبدأ:تتمكن نقاط الليزر المركزة من مسح العينات نقطة بنقطة بينما تستبعد ثقوب الدبابيس الملتحمة الفلوريسانس غير المحوري. يسمح القسمة البصرية المتسلسلة بعمل تقسيم ثلاثي الأبعاد من خلال إعادة البناء الحاسوبية.
التطبيقات:
يعتمد اختيار المجهر على متطلبات التطبيق المحددة. تشمل الاعتبارات الرئيسية:
فهم خصائص المجهر وتطبيقاته يسهل اختيار الأدوات المثلى لاحتياجات البحث المحددة.ضمان نتائج رصد عالية والاكتشافات العلمية.
