من هو مخترع المجهر الإلكتروني

منذ آلاف السنين، ابتكر العلماء العديد من الأدوات البدائية لرؤية الأجسام الصغيرة التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.

لكن مع تقدم العلم، قام العلماء بابتكار أنواع أكثر تطورا من المجاهر، بما في ذلك المجهر الإلكتروني. وفي هذا الموضوع، سنتعرف على مخترع المجهر الإلكتروني وأنواعه.

المجهر

يستخدم المجهر لرؤية الأجسام الصغيرة جدا التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. يمكن استخدامه لاكتشاف التفاصيل الدقيقة لهذه الأجسام مثل خلايا النباتات والحيوانات. ينتمي المجهر إلى مجال العلم المعروف بالمجهريات.

وهو الجهاز المستخدم على نطاق واسع في علوم الأحياء، وكان المجهر البدائي يستخدم في الأزمنة القديمة، ولكن العلماء بدأوا في ابتكار أنواع مختلفة من المجاهر.

شاهد أيضًا: من هو مخترع المذياع ومتى؟

انواع المجهر

تتنوع أنواع العدسات التي ابتكرها العلماء، فهي تتنوع في الحجم وطرق الاستخدام والأهداف، واستمدت الفكرة من ابتكار العدسة المكبرة للأجسام والأشياء، والتي تم تطويرها بشكل كبير لتصبح مجهرا، ومن أهم أنواع المجهر ما يلي:

• المجهر الضوئي

هذا المجهر المعروف بالمجهر البسيط يستخدم عدسة مكبرة لتكبير الجسم المراد دراسته ويعمل بواسطة الضوء لرؤية الجسم بوضوح. يعتبر أقل تعقيدا مقارنة بالمجاهر الأخرى.

• المجهر الرقمي

يعد هذا المجهر أكثر تطورا من المجهر البسيط، حيث يعمل أساسا بالكشف باستخدام تشكيل صور محددة مثل الكاميرات الرقمية، وبعد ذلك يتم عرض هذه الصور على الشاشات لتحليلها ودراستها.

• المجهر المركب

وهو نوع محسن من المجهر الذي يستخدم عدستين مكبرتين، ومن خلالهما يمكن رؤية الجسم بشكل ثلاثي الأبعاد، ويستخدم هذا النوع من المجاهر في المدارس داخل المختبرات التعليمية لدراسة عينات النباتات والحيوانات المختلفة.

• المجهر الماسح

يستخدم في دراسة الذرة وتمرير التيارات الكهربائية وإعداد خريطة حركة الذرات داخل المواد وتصور حركتها، ثم إجراء دراسة وتحليل مفصل عليها.

• المجهر التشريحي

هذا المجهر يستخدم لالتقاط صور للعينات المراد تشريحها، مثل الذباب والحشرات، ويقوم بتكبيرها بنسبة تصل إلى ثلاثمائة مرة أكثر من الحجم الطبيعي، وذلك لدراسة الأنسجة المعينة بدقة ودقة.

• المجهر الالكتروني

وهو الذي يستخدم مبدأ تمرير الإلكترونات داخل العينة المراد فحصها، لإنشاء صور ثلاثية الأبعاد عالية الدقة لها، مثل إعداد دائرة كهربائية على شرائح سيليكون صغيرة.

ما هو المجهر الإلكتروني؟

هو جهاز يستخدم مجموعة من الإلكترونات لإنشاء صور للعينة بدلا من استخدام الضوء كما يحدث في المجاهر البصرية. يمكن أن تصل قوة التكبير في المجهر الإلكتروني إلى عشرة ملايين مرة، مع دقة تصل إلى 0.05 نانومتر للصورة.

يتفوق المجهر الإلكتروني على أي نوع آخر من المجاهر بفضل قدرته الفائقة على تكبير صور العينات المختلفة بكفاءة ودقة عالية. ومع ذلك، فإن المجهر الإلكتروني يعاني من العيوب العديدة، وتشمل هذه العيوب النقاط التالية:

• تكلفة المجهر الالكتروني عالية للغاية.
• حجم المجاهر الإلكترونية كبير مقارنة بالمجاهر العادية.
• يتطلب المجهر الإلكتروني وجود خبراء ومحترفين لتشغيله بشكل فعال، وإعداد العينات المطلوبة لفحصها تحت المجهر بالشكل الصحيح.

تعمل المجاهر الإلكترونية عن طريق تجهيز العينة بالشكل المناسب لتتفاعل مع الإلكترونات بشكل جيد، ولتحقيق ذلك، يقوم الشخص المسؤول عن هذا العمل بضخ كمية مناسبة من الأهوية داخل المعمل حيث توجد العينة لتكوين الفراغ.

حيث أن الإلكترون لا يستطيع التنقل لمسافات بعيدة في الغاز، وهناك ملفات كهرومغناطيسية تعمل على تركيز الشعاع الخاص بالإلكترون.

وتقوم الأشعة بانحناءها كعدسة المجهر الضوئي لإصدار صورة العينة بواسطة الإلكترونات على الشاشة أو بالتقاط صورة إلكترونية للعينة.

مخترع المجهر الإلكتروني

تم ابتكار المجهر الإلكتروني في بداية القرن العشرين، حيث قام العلماء الفيزيائيون بإجراء أبحاثهم الأساسية حول استخدام الإلكترونات في المجهر.

وبفضل النتائج التي تم التوصل إليها من خلال أبحاث العلماء حول علاقة الإلكترونات بالمجال المغناطيسي، تم تحديث وتطوير علم البصريات الإلكترونية.

تمكن المهندس الكهربائي `ماكس نول` وزميله `إرنست روسكا` من ابتكار المجهر الإلكتروني بواسطة العدسات في عام 1931 ميلادية؛ والذي يستطيع التقاط صور لمصدر الإلكترون.

في عام 1933 م، تم اختراع مجهر إلكتروني يعمل بشكل أولي على التقاط صورة العينة بدلا من مصدر الإلكترونات.

في جامعة أوساكا عام 1940 ميلاديا، شارك كل من “مانفريد وفريهر” الفيزيائي ذو الجنسية الألمانية مع “تشارلز أتلي” المهندس ذو الجنسية البريطانية في وضع الأسس الخاصة بالمجهر الإلكتروني.

يجدر بالذكر أن أول من حاول تأسيس المجاهر الإلكترونية هو العالم فيزيائي “ليو سزيلارد” في عام 1928.

في عام 1931، نجح راينولد رودنبرج في الحصول على براءة اختراع المجهر الإلكتروني.

في عام 1932 م، نجح إرنست لوبكي وهالسك، اللذان يعملان معا في شركة سيمنز، في إنشاء المجهر الإلكتروني، والتقاط الصور الأولى له عن طريق تطبيق ما ذكر في براءة الاختراع الخاصة براينولد.

في عام 1937، استحوذت شركة سيمنز على أعمال إرنست روسكا، الذي عمل على تطوير أول مجهر إلكتروني تأسست في عام 1933.

قد تعاون مانفريد فون آردن مع إرنست في استخدام المجهر الإلكتروني بعد تطويره في مجالات مختلفة في البيولوجيا.

تم تصنيع أول مشغل إلكتروني تجاري في عام 1938 في أمريكا الشمالية بجامعة تورنتو، ومع تطور أنواعها مع مرور الوقت، تم تحديثها بما يتوافق مع احتياجات التكنولوجيا والأبحاث العلمية المتنوعة ومتطلباتها.

شاهد أيضًا: مخترع موس الحلاقة أطلق اسمه عليه؟

فيما يستخدم المجهر الالكتروني ؟

يوجد العديد من استخدامات المجاهر الإلكترونية، ولكل استخدام نوع محدد منها، وفيما يلي أنواع المجاهر الإلكترونية واستخداماتها المختلفة:

• استخدام المجهر الالكتروني بهدف الإرسال

وهو جهاز الميكروسكوب الإلكتروني الذي تم ابتكاره في البداية، ويستخدم لالتقاط صور للكائنات الحية الصغيرة جدا، ويتم إنشاء صورة العينة على ألواح فوتوغرافية أو شاشة معروفة باسم فلورسنت، وتكون الصورة فيها بالأبيض والأسود.

• استخدام المجهر الالكتروني الماسح

وهو جهاز المجهر الالكتروني الذي يستخدم لفحص الحبوب اللقاحية، ويستخدم لإنشاء صور عميقة جدا لتركيبة العينة.

• استخدام المجهر الإلكتروني النافذ

في المجهر الالكتروني النافذ، يتم التقاط صور للمستوى الذري للذرات المنفردة، وتتميز بقدرتها على التقاط صور العينة في الهواء والماء والغاز بجميع أنواعها وفي درجات حرارة عالية جدا.

مميزات المجهر الالكتروني

تميز الجهاز الإلكتروني بقدرته على التمييز بين خلاياه ومكوناته أو التعرف على مكونات الفيروسات بأنواعها المختلفة.

بينما المجاهر الضوئية غير قادرة على ذلك عند النظر إلى الخلية أو فحص الفيروسات، حيث يصل قدرتها على تكبير العينة إلى 2000 مرة كحد أقصى.

في حالة تجاوز قدرة التكبير الضوئي على العينة إلى ما يزيد عن 2000 مرة، فإن العينة التي يتم فحصها بواسطة المجهر الضوئي ستكون غير واضحة.

شاهد أيضًا: بحث عن بعض المخترعات الحديثة التي افادت البشرية

وفي نهاية الموضوع، بعد أن تعرفنا على المجهر وأنواعه ومميزاته، ومن هو مخترع المجهر الإلكتروني، نأمل منكم فقط مشاركة هذا الموضوع عبر جميع وسائل التواصل الاجتماعي.