من هو مخترع المجهر الإلكتروني

المجهر

يمكن تعريف المجهر على أنّه جهاز يُستخدم لرؤية الأجسام الصغيرة جدًا التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، ويتم فيه اكتشاف التفاصيل الدقيقة للأجسام الصغيرة مثل الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية، ويندرج المجهر تحت تصنيف علم المجهريات، وهو من الأجهزة التي تُستخدم بكثرةٍ في علم الأحياء، وقد بدأ العلماء باختراع المجاهر منذ آلاف السنين، ومع تطور العلم والتكنولوجيا والحاجة إلى اختراع أنواع متطورة من المجاهر فقد برع العلماء في صناعة المجاهر بمختلف الأنواع مثل المجهر البسيط والمجهر الإلكتروني، ولكن من هو مخترع المجهر الإلكتروني، في هذا المقال سيتم الإجابة عن سؤال من هو مخترع المجهر الإلكتروني؟.^[١]

أنواع المجهر

قبل الإجابة عن سؤال من هو مخترع المجهر الإلكتروني؟ لا بد من معرفة أنواع المجاهر المختلفة التي قام العلماء باختراعها، وتختلف المجاهر بحجمها وطريقة استخدامها والهدف من اختراعها، وقد جاءت فكرة اختراع المجهر من فكرة العدسات المكبرة ثم تطورت بشكل كبير لتُصبح مجهرًا، ومن أبرز أنواع المجهر التي اخترعها العلماء ما يأتي:^[٢]

• المجهر الضوئي: أو المجهر البسيط وهي من أبسط أنواع المجاهر التي تم اختراعها، ويقوم مبدأ عملها على استخدام العدسات المكبرة لتكبير العينة وكذلك استخدام الضوء لزيادة وضوح رؤية العينة.
• المجهر الرقمي: وهو نوع مطوّر أكثر من المجهر البسيط، ويقوم مبدأ عمله على استخدام مصطلح الاستشعار في تكوين صورة العينة مثل الكاميرا الرقمية وعرضها على الشاشة لدراستها وتحليلها.
• المجهر المركب: الذي تم تطويره باستخدام عدستين مكبرتين، ومن خلالهما يمكن رؤية العينة بشكل ثلاثي الأبعاد من كل عدسة على حدة، وهو من أكثر المجاهر استخدامًا في المختبرات المدرسية بهدف دراسة العينات النباتية والحيوانية.
• المجهر الماسح: الذي يُستخدم في دراسة الذرات وطريقة سريان التيار الكهربائي وعمل خرائط المسح لحركة الذرات داخل المادة وتصوّر حركتها، ثم دراستها وتحليلها تحليلًا دقيقًا.
• المجهر التشريحي: الذي يقوم بإعطاء صورة للعينات التشريحية مثل الذباب والحشرات وتكبيرها 300 مرة أكثر، بهدف دراسة أنسجتها بشكل دقيق وصحيح.
• المجهر الإلكتروني: الذي يقوم على مبدأ تمرير الإلكترونات داخل العينة وتكوين صورة لها بدقة عالية جدًا وثلاثية الأبعاد، مثل عمل الدوائر الكهربائية على شرائح السيليكون الصغيرة الحجم.

المجهر الإلكتروني

يمكن تعريف المجهر الإلكتروني على أنه المجهر الذي يستخدم مجموعة من الإلكترونات لتكوين صورة للعينة بدلًا من استخدام الضوء كما في المجهر الضوئي، ويمكن أن تصل قوة تكبير المجهر الإلكتروني 10 مليون قوة تكبير، كما تكون دقة صورة العينة حوالي 0.05 نانومتر، وبذلك تفوق المجاهر الإلكترونية المجاهر الأخرى بقدرتها الكبيرة على تكبير صورة العينة بكفاءة ودقة عالية، ولكن كغيرها من المجاهر يوجد فيها العديد من العيوب مثل التكلفة العالية للمجهر وحجم المجهر الكبير والحاجة إلى أشخاص محترفين لتشغيل هذا النوع من المجاهر وإعداد العينة المطلوبة للفحص المجهري بشكل صحيح.^[٣]

ويقوم مبدأ عمل المجهر الإلكتروني على إعداد العينة بشكل صحيح حتى تتفاعل مع الإلكترونات، ولحصول ذلك يتم ضخ كمية من الهواء داخل الغرفة التي تُوجد فيها العينة لتكوين فراغ؛ وذلك لأن الإلكترونات لا يمكنها الانتقال لمسافة كبيرة في الغاز، كما تُوجد الملفات الكهرومغناطيسية لتركيز شعاع الإلكترونات، فتقوم المغناطيسات الكهربائية الموجودة بثني شعاع الإلكترون كما تفعل العدسات الموجودة في المجهر الضوئي عندما تنحني عن الضوء، فيتم إنتاج صورة العينة بواسطة الإلكترونات ثم يتم عرضها على الشاشة أو من خلال التقاط صورة إلكترونية للعينة، وسيتم التعرف تاليًا على من هو مخترع المجهر الإلكتروني.^[٣]

من هو مخترع المجهر الإلكتروني

للإجابة عن سؤال من هو مخترع المجهر الإلكتروني؟ لا بد من معرفة تاريخ تأسيس المجهر الإلكتروني، فمنذ بداية القرن العشرين قام علماء الفيزياء بعمل الأبحاث الأساسية على استخدام الإلكترونات في المجهر، وقد تم تطوير علم البصريات الإلكترونية بالاعتماد على ما توصّل إليه العلماء في أبحاثهم عن الإلكترونات وعلاقتها بالملفات المغناطيسية، وتمكّن مهندسا الكهرباء ماكس نول وإرنست روسكا بابتكار مجهرًا إلكترونيًا بعدسات في عام 1931م يقوم على تصوير مصدر الإلكترون، وفي عام 1933م تم اختراع مجهر إلكتروني بدائي يقوم على تصوير العينة بدلاً من مصدر الإلكترون، وفي جامعة أوساكا قام الفيزيائي الألماني مانفريد وفريهر والمهندس البريطاني تشارلز أتلي بوضع أسس المجهر الإلكتروني في عام 1940م.^[٤]

وقد كان أول من حاول بناء مجهر إلكتروني هو الفيزيائي ليو سزيلارد في عام 1928م، وفي عام 1931م حصل العالم راينولد رودنبرغ على براءة اختراع المجهر الإلكتروني، وفي عام 1932م قام إرنست لوبكي وهالسك العاملان في شركة سيمنز ببناء المجهر الإلكتروني والحصول أول الصور من المجهر الإلكتروني الأولي بتطبيق كل ما جاء في براءة اختراع رودنبرغ، وفي عام 1937م قامت شركة سيمنز بتمويل أعمال إرنست روسكا الذي قام على تطوير المجهر الإلكتروني الأولي في عام 1933م، كما عمل مانفريد فون آردن مع إرنست في تطوير المجهر الإلكتروني واستخدامه في التطبيقات البيولوجية المختلفة، وقد تم إنتاج أول مجهر إلكتروني تجاري في عام 1938م في أمريكا الشمالية في جامعة تورنتو، ومع تنوع أنواع المجاهر الإلكترونية مع مرور الزمن فقد تم تطويرها بما يتناسب مع المتطلبات التي تحتاجها التكنولوجيا والبحوث العلّمية المختلفة، وهكذا تمت الإجابة عن سؤال من هو مخترع المجهر الإلكتروني.^[٥]

استخدامات المجهر الإلكتروني

بعد الإجابة عن سؤال من هو مخترع المجهر الإلكتروني؟ لا بد من معرفة استخدامات المجهر الإلكتروني، حيث تختلف استخدامات المجهر الإلكتروني باختلاف نوع المجهر الإلكتروني المُستخدم في تصوير العينة، وهناك ثلاثة أنواع رئيسة للمجهر الإلكتروني لكل منها استخداماتها المميزة وهي كما يأتي:^[٣]

• استخدامات المجهر الإلكتروني للإرسال: وهو من أول الأنواع التي تم اختراعها، وتُستخدم في تصوير الكائنات الحية الدقيقة، ويتم فيه تكوين صورة العينة على لوحة فوتوغرافية أو شاشة فلورسنت، وتكون الصورة باللون الأبيض والأسود.
• استخدامات المجهر الإلكتروني الماسح: الذي يُستخدم لفحص حبوب اللقاح، ويتم من خلال هذا المجهر تكوين صورة عميقة جدًا مع تصوير بنية التركيب للعينة.
• استخدامات المجهر الإلكتروني النافذ: والتي يتم فيها تصوير المستوى الذري للذرات المنفردة، وتتميز بالقدرة على تصوير العينة في الهواء والماء والسوائل والغازات المختلفة وبدرجات حرارة عالية جدًا أيضًا.

المراجع

1. ↑ "Microscope", www.en.wikipedia.org, Retrieved 17-11-2019. Edited.
2. ↑ "Microscope", www.wikiwand.com, Retrieved 17-11-2019. Edited.
3. ^ ^{أ ب ت} "Introduction to the Electron Microscope", www.thoughtco.com, Retrieved 17-11-2019. Edited.
4. ↑ "electron microscope", www.britannica.com, Retrieved 17-11-2019. Edited.
5. ↑ "Electron microscope", www.wikiwand.com, Retrieved 17-11-2019. Edited.