(نسبة للإلـكترون وليس للإلـكترونيات) أو مجهر
الإلـكترونات أدقّ مجهر اخت ُرع حتى اليوم، يعتمده الفيزيائيون للنظر
في داخل الخلية وله تطبيقات كثيرة.
فحص الأشياء الدقيقة الحجم بواسطة المجهر الضوئي ٺتقيد بقوة التمييز لدى
المجاهر الضوئية. فإذا تجاوزت قدرة التكبير 2000× تصبح صورة العينة
غير واضحة أو ضبابية. ولفحص عينات أصغر من الخلايا، كمكونات
الخلايا أو الفيروسات ، قد يختار العلماء واحداً من بضعة أنواع من
المجاهر الإلـكترونية. في المجهر الإلـكتروني تقوم حزمة من الإلـكترونات
، بدلا من شعاع الضوء، بإعطاء صورة مكبرة للعينة. المجاهر الإلـكترونية
أقوى بكثير من المجاهر الضوئية.ويرجع ذلك إلى أن طول الموجة المقترنة
بالإلـكترون أقصر كثيرا عن طول موجة الضوء المرئي. ويمكن لبعض
المجاهر الإلـكترونية أن تظهر حتى محيط ذرّات منفصلة في إحدى
العينات، يقوم المجهر الإلـكتروني النافذ (م.أ.ن) بإرسال حزمة من
الإلـكترونات عبر شريحة عينة رقيقة جداً، فيما تقوم عدسات مغناطيسية
بتكبير الصورة وضبطها ورؤيتها على شاشة أو تسجيلها على لوح فوتوغرافي
. و تنتج من هذه العملية صورة كتلك التي تراها في الصورة أ. يكبر
المجهر الإلـكتروني النافذ الأشياء حتى 200.000 مرة، لـكن من سلبياته
أنه لا يمكن استخدامه لمشاهدة العينات وهي حية.
أما المجهر الإلـكتروني الماسح (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. تـ ُرسل حزمة
من الإلـكترونات لتسقط على سطح العينة، مما يدفع الطلاء المعدني
إلى إطلاق وابل من الإلـكترونات نحو شاشة فلورية أو لوحة تصوير
فوتوغرافي، فتعطي صورة مكبرة لسطح الشيء. تستطيع المجاهر
الإلـكترونية الماسحة تكبير الأشياء حتى 100.000 مرة. ولا يمكن
استخدامها لمشاهدة العينات وهي حية، كما هي الحال بالنسبة للمجهر
الإلـكتروني النافذ.
التاريخ
تم اختراع المجهر الالـكتروني وتسليم أول براءة اختراع للعالم الفيزيائي
الهنغاري ليو زيلارد الذي رفض صنعه. وبدلا من ذلك، قام
الفيزيائي الألماني إرنست روسكا والمهندس الـكهربائي ماكس نول بصنع
النموذج الأولي للمجهر الإلـكتروني في عام 1931 بقدرة 400 طاقة
تكبير، كان الجهاز تطبيقا ً عمليا ً وفعالا ً لمبادئ الإلـكترون المجهري. بعد ذلك بعامين، في عام 1933، بنى روسكا المجهر الإلـكتروني الذي
تجاوز الدقة التي بلغها مع مجهر بصري (عدسات). وعلاوة على ذلك،حصل راينولد ردينبيرغ مدير شركة سيمنز-سكاكيرتويرك على براءة اختراع
للمجهر الإلـكتروني في أيار/مايو 1931. اضطرت الأمراض العائلية إلى
اختراع المجاهر الـكهربائية وذلك لجعل الفيروسات مثل شلل الأطفال
مرئية.
في عام 1932، قام ارنست لوبك من شركة سيمنز، وهالسك بصنع
أول نموذج للمجهر الإلـكتروني وحصلوا على الصور وتطبيق المفاهيم التي
تم وصفها في تطبيقات براءة اختراع ردنبيرغ. بعد خمس سنوات
(1937)، موّلت الشركة عمل ارنست روسكا وبودو فون بورس،
ووظفت هيلمت روسكا(شقيق ارنست)لتطوير تطبيقات للمجهر، خاصة
مع العينات البيولوجية. أيضا ً في عام 1937، اخترعت مانفريد تم صنع أول مجهر إلـكتروني عملي
فون آردن المجهر الإلـكتروني الماسح.
في عام 1938، في جامعة تورنتو بواسطة إلي فرانكلين بورتون والطلاب
كيسل هول، جيمس هيلير وألبرت بريبس، وقامت شركة سيمنز بإنتاج
أول نسخة تجارية من المجهر الإلـكتروني النافذ في عام ].1939] وعلى
الرغم من أن المجاهر الإلـكترونية الحديثة قادرة على التكبير بقدرة مليوني
طاقة تكبير، ولـكن كأدوات علمية تظل مبنية على أساس النموذج الأولي
لروسكا.
التكبير
يتميز المجهر الإلـكتروني بتكبير أكبر بكثير عن التكبير الذي تصل إليه
المجاهر الضوئية. وترجع تلك الـكفاءة إلى أن المجهر الإلـكتروني يستخدم
شعاعا من الإلـكترونات، ويستفيد من ازدواجية الإلـكترون كجسيم
وموجة في نفس الوقت (ازدواجية موجة-جسيم). ويقوم المجهر
بمعالجة شعاع الإلـكترونات كما لو كان شعاعا ضوئيا مع الفارق أن
المجهر الإلـكتروني يستعمل عدسات مغناطيسية لتحزيم وضبط شعاع
الإلـكترونات بدلا من العدسات الضوئية التي يستعملها المجهر الضوئي
المعتاد. ونطرا لأن الإلـكترونات لها طول موجة أقصر نحو 100.000
مرة من طول موجة الضوء العادي ففي استطاعتها رؤية أشياء أصغر
بكثير عما "يراه" المجهر العادي. وتبلغ تكبير المجهر الإلـكتروني نحو
2.000.000 مرة بينما يبلغ أقصى تكبير للمجهر الضوئي نحو 2000
مرة فقط.
المصدر
https://ar.wikipedia.org/wiki/مجهر_إلكتروني
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق