التصوير المجهري معدات وأساليب متطورة
تطرقنا للتصوير الفوتوغرافي المجهري سابقاً وعلى حلقتين متتاليتين ، النشوء وحتى إعتماد المجهر الأكثر تطوراً ، أما الآن فنعرض تفصيلياً الأساليب مع المعدات الضرورية لتصوير مجهري أكثر تطوراً .
تشتمل معظم الأعمال التـي تـتـم بـالمجهـر ميكروسكوب ، اليـوم على تصوير فوتوغرافي ،
إما لأغراض تعليمية أو آرشيفية ، فبالنسبة للمصور الفوتوغرافي المتعامل مع حياة الادغال ، ولو كان هاويا فإن تفاوت وإختلاف المثيرات والأشكال على المستوى المجهري يحققان احتمالات ممتعة .
- اختيار الكاميرا :
في التصوير الفـوتـوغـرافي المجهري ، على المجهر وحده ان يشكـل الصـورة فهـو افضل تجهيزاً ليفعل ذلك من أي جزء في جهاز كاميرا ، وتستدعي الضرورة عدم التقليل من قيمة صورة تكبرت بدقة وعناية عن طريق إستخدام عدسة كاميرا إضافية معنى هذا انه بالنسبة لصور فوتوغرافية مجهرية جيدة النوعية ، يكفي العمل بكاميرا منزوعة العدسة ، كما ان الكاميرا العاكسة أحاديـة العدسة ، افضل كثيراً
من كاميرا محدد النظر المباشر .
جسم كاميرا ال ٣٥ ملم خفيف ومكتنز كفاية لتثبيته مباشرة على عدسة العين من المجهر بانبوبة وصل خاصـة وهناك مجـاهـر ستديو تتميز بانبوبة عمـودية للكاميرا ، تعـرف هـذه
بتعبير ( Trinocular Microscopes )
وتستطيع تحويل الصورة إما إلى تراينوكيولار مايكروسكوبس انابيب المشاهدة او الأنابيب الفوتوغرافية بواسطة عدسة منشورية .
أما الفئة الثالثة من الكاميرات فهي التي تصـنـع للتصوير الفوتوغرافي المجهري حسب الطلب وهذه كثيـرا مـا يمكن الحصول عليها كجزء من الجهاز المجهـري .. تعمـل مـعـظمها بفيلم شـريـحـة ٤ × ٥ بوصة - ۹ × ۱۲ ستم - عادة ، لأنه يسمح بتكبير اكبر ، والأكثر جودة بينها تتميز بمنافخ ممكنـة التعـديـل وبمغـلاق ذي مجـال سـرعـات واسع .
- اختيار المجهر :
ليس من الضرورة للبصريات المجهرية المناسبة للمشاهدة أن تكون عالية الجودة بالنسبة للتصوير الفوتوغرافي خصوصاً عنـد الـعمـل بفيلم ملون ، وليس مستغرباً ان يكون المجهر الأفضل غالي الثمن ، وغالبـاً مـا يكـون الاختيار النهائي هـو حـلا وسـطأ بين النوعية البصرية والثمن . وبالنسبة للتصوير الفوتوغرافي المجهري نجد ان لبعض المقومات المجهرية أهميتها الخاصة .
- عدسة الموضوع ( * ) :
يطلق على العدسة ، الرئيسية فـي المـجـهـر اسـم عـدسـة الموضوع طاقتها التكبيـريـة منقوشة على حـاملها وعادة ما تكون بين خمسة أضعاف ومائة ضعف أما النوعية الأكثر أهمية في عدسة الموضوع فهي مقدرتها على تحليل التفاصيل ويعرف المقياس المعتـاد لـهـذه بـاسم الفتحة العددية ( * ) ( NA ) ، وهو رقـم يـحـسـب مـن زاوية القمـع الضوئي الذي يحتاج اليه الأمر لملء فتحة العدسة كلما إرتفعت الفتحة العددية , كلما كان التحليل افـضـل . والفتـحـة الـعـدديـة القصـوى هي ١،٠ في الهواء ، ولكن يتم تصميم بعض عدسات الموضوع لغمسها في طبقة زيتية رقيقة الأمر الذي يسمح بفتحة عددية تصل حتى ١،٤٠ .
أكثر ما هو شائع من عدسات الموضوع تلك التي تعرف باسم اكرومات ( ACHROMAT ) وهي الأقل كلفة وتعمل جزئياً فقـط على تصحيح اكثر الانحرافات البصرية شيوعاً . هنا ، نجد الأصابع الملونة معتادة على حواف الصورة .
امـا عـدسـة الموضوع ذات النوعية الأفضل فهي الابـوكـرومـات ( Apochromat ) المصححة الى درجة كبيرة .
- عدسة العين ( * ) :
العدسة الثانوية في المجهر هي عدسة العين ( * ) وهي تكبر الصورة الأولى وتعرضها إما على العين أو على الفيلم في الكاميرا . وبالنسبة للتصوير الفوتوغرافي المجهري ، يحتاج الأمر الى عدسة عين ، تعويضية ، تصحح بعض التشويهات في عدسة الموضوع تجدر الإشارة هنا الى ان زوج عدسة الموضوع وعدسة العين المتكاملتين المتكافئتين يعطي الصورة ذات النوعية الأفضل .
المكثف
تعمل هذه العدسة الواقعة تحت منضـة المـوضـوع على تجميـع الضوء في المـصبـاح وتركيزه على العينة . وتوجد ثلاثة انواع من المكثفات : ابي ( abbée ) وابـلانـاتـيـك ( aplanatic ) واكـرومـاتـيـك ( achromatic ) والأخيـر هـو الأكثـر تصحيحاً للإنحرافات البصرية مما يجعله الأفضل للتصوير الفوتوغرافي المجهري وتدعو الضرورة إلى اعتماد اسلوب ما لتركيز المكثف حتى يعطي تنويراً متساوياً .
منصة ميكانيكية
حتى يتحقق ضبط دقيق لموقع العينة وتشكيل الصورة ، توجـد منصة ميكانيكية مع دفع لمسافات بالغة الصغر تسمح بالتحريك الذي يتجـاوز بدقتـه وقصره ما يمكن إجراؤه يدويا ، وهذه حسنة فعلية ، وإذا كانت المنصة قادرة على الدوران ، تصـبـح افضـل فافضل .
- التشغيل الاساسي :
ابسط اسلوب تنوير للعينة هو تنوير الحقل الساطع ، الذي يعرض العينـة مقـابـل خلفيـة
سـاطعـة التـنـويـر كمـا توحي التسمية في هذه الحال ، يجري تمرير الضوء من خلال العينة في الحقيقة ، حيث العينة رقيقة وشفافة . هذا وتتميز المجاهر المعيـاريـة بـوجـود مـرأة تحت الموضوع ، يمكن تغيير زاويتها لتعرض الضوء الى الأعلى وذلك من مصبـاح منفصل على ان بعض النماذج المتقدمة مزودة بمصادر ضوئية ضمنية . أمـا عن مبدأ تنـويـر الحقـل الساطع فيقوم على تركيز صـورة للمصبـاح في مسطح العينة وبطريقة تجعله يسقط على مركز حقل المشاهدة مغطياً الحقل كله بـالـتـسـاوي . معنى هذا ان المصباح جزء جوهري من الجهاز البصري .
- مصادر ضوئية :
مصدر الضوء المعياري في التصوير الفوتوغرافي المجهري هو مصباح فتيـل التـانغستن ، الذي يتم تركيبه مع عدسة مكثف وحجاب حاجز قابلين للتعديل . ومصباح التانغستن - هالوجين هو الأفضل لتصوير فوتوغرافي مجهري ملون ، طالما أن الغلاف الزجاجي لا يتعتم أو يتغير لونه مع الزمن .
اما عن سيئة مصباح من هذا القبيـل فتنشأ مع كائنات حية ناشطة ، تمارس من الحركات ما
يستدعي تنـويـرا اشـد لتجنب التغبيش ، من حلول ذلك في هذه الحال الاستعانة بوحـدة فلاش
جيب اليكتروني . ومع ذلك يحتاج الأمر إلى مصباح تانغستن مساعد يوضع في الموقع ذاته للمشاهدة والـتـركـيـز قـبـل الـتـصـويـر الفوتوغرافي .
- الـفـيـلـم :
الفيلم النموذجي للتصوير الفوتوغرافي المجهري هو ذلك المتميـز بتنقيط ناعم وتباين ضوئي متفاوت - من معتدل الى مرتفع - ليست للسرعة اهميـة عادة ، طالما ان العينات الساكنة ممكنة التصـويـر بـتـعـريـضـات ضوئية طويلة إذا اقتضى الأمر ومن الأفضل تنوير المواضيع المتحـركـة بفلاش اليكتروني وهذا يعني ان معظم افلام التنقيط الناعم مناسبة ، ولكن التالية منها هي من الأفضل :
- اسود وابيض ( 4163 Kodak Ektapan ) على شكل شرائح لاستخدامه مع كاميرا مشـاهـدة ، ثم فيلم -photomic rography Monochrome , So ( 410 ببنيـة ٣٤ ملم ،
من كـوداك ايـضـا وبنـيـة ٣٥ ملم
( Kodak Panatomic- X )
قياس ٦ × ٦ سم ٦ × ۷ ستم .
- ملون
فلم ملون
( Kodak Photomic rography 2484 )
قياس شرائح ٤×٥ بوصة وبنية ٣٥ ملم ، ثم بنية ٣٥ ملم في كوداكروم ٢٥ .
- التعريض الضوئي ؛
لما كانت بصريات المجهر لا تسمح باستخدام حجاب حاجز فتحة ، على التعريض الضوئي ان يضبط باساليب أخرى فتغيير سرعة المغلاق في الكاميرا يعطي تعديلات وقفـة واحـدة ، ولكن لتحقيق ضبط أدق ، يمكن إمـا تغيير موقع المصباح أو استخدام مرشحات كثافة معدومة كما ان الصحيح لأحـد انـواع الظروف تـحـديـد التعريض الضـونـي الضوئية عادة ما يعني إستخدام فيلم اخـتـبـار عـلى سلسلة من المواقع وكمرشد تقريبي ، يمكن القول عن سـرعـات المغـلاق المعنيـة بتجهيز حقـل سـاطع نموذجي مع استعمال فیلم ۳۲ آزا . انها قد تتراوح بين ١/٤ ثانية و ١/١٢٥ ثانية .
- التلطيخ :
لما كانت الضرورة تستدعي العمل على مقاطع رقيقة شفافة من التصوير الفوتوغرافي المجهري القائم على الـحـقـل السـاطع فكثيرة هي العينات التي لن تكون مرئية اذا لم يتم تجهيزها بطريقة خـاصـة . هنا ، ياتي التلطيخ ليلعب دوراً مكملا في الكثير من الاعمال المجهرية . هذا وتوجد مواد تلطيخ بيولوجية من جميع الالوان حيث يتوقف الاختيار جزئياً على العينة وعلى نوع الفيلم المستعمل . من الناحية النموذجية - على رقائق نسيج عضوي مثلا ـ يجـري استخدام نوعـيـن مـن مـواد التلطيخ المتعارضة لاجـزاء مختلفة من العينة . وهنالك نوعان من مواد التلطيخ الأكثر شيوعاً يستعملان معاً على مقاطع من رقائق نسيج حيواني ، هما الايوزين ( eosin وهـو احـمـر اللون و - الهيموتوکسیلین ( hemotoxylin ) وهو ازرق اللون على انه يمكن استخدام مزيد من مواد التلطيخ معا . هذا ، وتختلف الأفلام الملونة عن بعضه البعض فـي كيـفيـة تسجيلهـا للطخـات مـعيـنـة فالايوزين مثلا ، يعطي نتيجة جيدة على فيلم كوداك فـوتـومـايـكـروغـرافي الملون ٢٤٨٣ ، ، ولكنه يعطي نتيجة فیلم کوداکروم ، كما ضعيفة ان اسلوب التجـربـة والخطا ضروري لمعرفة مدى جودة اللطخات على الطبقة الحساسة في فيلم معين .
- التوازن اللوني :
مصابيح المجهر والأفلام الملونة متـوازنـان عـلى وجـه العموم عند حوالي ۳۲۰۰ كيلفين لضوء التانغشتن و ٥٥٠٠ كيلفين ( K ) للعمـل تحت نور النهـار ويمكن التعويض على أي إختلاف في الحـرارة اللونية بين الفيلم والمصباح باستخدام مـرشـح تصحيح لوني مناسب . وهـذه متوفرة بقوى مختلفة ، إما لخفض الحرارة اللونية ـ أي جعل الضوء اکثر اصفرارا ـ او لرفعها ـ جعله أكثر زرقة - . هـذا رغم وجـود جدول يرشدنا إلى العمل في هذا المجـال الا اننا سنحتـاج لإجراء إختبارات فردية حتى نصـل بـالـتـوازن اللوني إلى مستـوى نموذجي .
بمنـاي عن تصحيح التـوازن اللوني الأساسي ، قد يحتاج الأمر الى شيء من التصفية الاضافيـة لامتصاص الإشعـاع مـا فـوق البنفسجي اللامرغوب من قـوس الزركونيوم او قوس الكربون او الفلاش الاليكتروني ، لتحقيق هذا الغرض ، عادة ما يكون مرشح ( 2B ) كـافيـا .
وللتعويض على فوارق لونية بسيطة بين تبقعات من الفيلم أو تغبیش کروماتيكي في المكثف ، نستعمل مرشحـات ( CC05 ) او ( CC10 ) بـالاحمـر او الازرق او الأخـضـر او الازرق
الداكن ( cyan ) او الأصـفـر او الفوشيني .
هذا ، وحيث ان معظم العينات المجهرية رقيقة جدا وإلى حد انها شفافة جداً ، تصبح المشكلة الأكبر مع التصوير الفوتوغرافي المجهري هي بلوغ مـا يكفي من التباين الضوئي لتسجيل صورة الحل هو التلطيخ في التصوير الفـوتـوغـرافي المجهري ضمن الحقل الساطع ، الا ان هذا قد لا يكون ممكنا دائما مع عينات حية أو كافياً مع بعض الكائنات الدقيقة والـهـيكـليـات الخـلويـة خليـة ـ في هذه الحال ، ينغي العثور على إسلوب آخر لزيادة التباين الضوئي يشتمل على وسائل إضاءة مختلفة ، بينها ما هو معقد تماماً ، من حيث النظرية على الأقل .
- الحقل المظلم :
عندما يجـري إعداد الإضاءة بشكل يجعل الخلفية داكنة بدلا من فاتحة ، يمكن عند ذلك مشاهدة العينـات الشفـافـة بمقدار من الوضـوح يزيد كثيراً جداً ، مع تباين ضوئي محسن . ولتحقيق هذا التأثير ، يوضع مؤقف حقل مظلم وسط الشعاع الضوئي تحت المكثف ، فيحـول الضـوء هكذا الى قمع مجـوف . فعندما توضع عينة على المنصة ، تبعثر الضـوء صعوداً باتجاه عـدسـة الموضوع . ولكن لما كان هذا الاسلوب يؤدي الى فقدان الكثير
من ضوء المصباح ، تستدعي الضرورة استخدام فيلم بـالغ السرعة أو فلاش اليكتروني اثناء التصوير ، على أن هذا الاسلوب يبقى نموذجياً بطاقته المنخفضة للعمـل على كـائـنـات مـائيـة كالعوالق ( * ) .
- تباين ضوئي جزئي :
اسلوب التبـايـن الضوئي الجـزئي هو واحد من الأساليب الأكثر تنميقاً ، ويمكن الكشف عن تفاصيل داخلية لأهداف شفافة كلياً وهو يقوم على ذلك التأثير حيث أن الحواف والتفاصيل الدقيقة في العيـنـة تـحـيـد الضوء الذي يمر من خلالها والنتيجة ان العينة تمرر جزءاً من الضـوء مبـاشـرة دون تعديله بينما تبعثر البـاقي . وفي مجهر التباين الضوئي الجـزئي ، تعمل طبقة خـاصـة وراء عـدسـة الموضوع على إبطاء الشعـاع الضوئي المباشر ، بطول ربع يكونان قد فقدا تشابههما - فذروه وادني الامواج الضوئية تكونـان في مواقع مختلفة الى حد ما والضوء الذي يبلغ عدسة العين يكون اخـف ، الا ان الفـوارق البسيطة في هيكلية العينة تكون قد تحسنت .
- تباين ضوئي تداخلي :
في نظام التباين الضوئي موجة.ثم عندما يجتمع الشعاعان المباشر والمبعثـر ، من جديد الجزئي ، تصبح التفاصيل مرئية لأن شعاعين في الضوء يبعثـان بانظمة تداخل توازني فروقات في العينة وهناك أساليب تباين ضوئي تـداخلي اخـرى تعطي نتيجـة معـائلة ، ولكن الضـوء ينشق ليس بالعينة ، بل بالنظام البصري للمجهـر يقـوم نـظام نورماسکی ( Normasky ) مثلا على استخدام عدسات منشورية لشق الضوء ، حيث يتـوجـه شعـاع منه ليمر من خلال العينة والآخر يتجنبها . ويطلق على الشعـاع الأول هنا اسم ، شعاع ، الهـدف ، وعلى الثاني اسم ، الشعـاع المرجعي .
- الاستقطاب :
من اساليب الاضاءة الأخـرى التي تستطيع تحقيق نتائج زاهية تسترعي الانتباه ذلك الذي يعمـل بـاثنين من مـرشـحـات الاستقطاب فالضوء يتذبذب بزوايا مختلفة ، ولكن مـرشـح الاستقطاب لا يمزر الا تلك الامواج التي تتذبذب باتجاه واحد معين . فإذا وضع مرشح استقطاب آخر في مسار الشعاع الذي سبق له ان استقطب لن يسمـح يـمـرور الضوء من خلاله الا إذا كان معداً عند الزاوية ذاتهـا كـالـمـرشـح الأول فإذا أدير بنسبة ٩٠ درجة . ينطفيء الضوء كذلك تـوجـد بعض العينات التي تستقطب الضوء ايضاً ، بحيث انهـا إذا وضعت بين مرشحي الاستقطاب - يدعيان المستقطب والمحلل - يديران الضوء جزئيا حيث يصبح مرئياً مرة اخرى هذه الميزة موجودة في العديد من البللورات النامية ، وبسبب وجود تفاوتـات بسيطة في سماكتهـا ، تستقطب الواناً مختلفة بمقادير متفاوتة وهكذا يمكن للألوان المتداخلة الناتجة ان تكون مثيرة جدا .
في التصوير الفـوتـوغـرافي المجهري ، كثيرة هي المعضلات التي تعود بأسبابها الى قلة كفاءة الأمواج الضوئية في تكبيرات عالية ، ومن حلول ذلك البحث عن اطوال امـواج اقصـر كـطـريقـة لتشكيل صورة على هذا التدبير ان يسمح بانحلال وتكبير عاليين شرط توفر المقدرة على ضبط وارشاد الاشعاع بالطريقة ذاتها كما يمكن للضوء أن ينكسر ، هذا هو مبدأ المجهـر الاليكتروني وهـو جـهـاز يستـطيـع تحليل التفاصيل هبوطاً حتى اثنين من البليون في السنتيمتـر ، الأمـر الذي يجعله قادراً على صنع تكبيرات تـزيـد الف مرة عمـا يستطيعه افضل مجهر بصـري وعلى الرغم من ان معدات كهذه لا تـتـواجـد إلا في مـخـتـبـرات متخصصـة يـنجـح المجهر الاليكتروني في مد التصـويـر الفوتوغرافي إلى حدود جديدة وباستطاعته انتاج صور مذهلة بجمالها .
يستخدم المغناطيس عوضاً عن العـدسـات لـتـركـيـز شعـاع الاليكترونات على العينة هذا الشعاع يدفع الإليكتـرونـات الأخرى عن السطح . وهـذه بدورها تنجذب إلى حساس يحول المعطيات إلى صورة تشاهد على شاشة تلفزيونية هذا الشرح المبسط يتجـاهـل الكثير من التعقيدات التقنيـة حيث ان المعدات الكاملة المعنية ستحـتل القسم الأكبر من غرفة صغيرة .
وهنـاك تحسين إضافي أدخـل على المجهـر الاليكـتـرونـي فـي الستينات فقط ، هو وسيلة لنقل شعاع الإلكترونيات من خلال العينة وهكذا يمكن لكل نقطة على سطح الموضوع ان تتحلل منفردة ، الأمر الذي يسمح بعمق مجـال اكبـر في التكـبيـرات الصغيرة على وجه الخصوص يستطيع المجهـر الاليكتروني الكاشف أن ينتج صـوراً بعمق مجال تستصعب العين ان تصدق مقياسه فنحن معتادون جداً على مشاهدة تركيز ضحل من مسافات قصيرة والى حد ان الصورة الوجهيـة لنملة تتميز بتفصيـل دقيق كلهـا ، تبـدو لنـا مثيـرة للأعصاب إلى حد ما .
ولكـن لـمـا كـان المـجـهـر الاليكتروني الكاشف يعـرض صورته على إنبوبة شعاع كاثود . فالتصوير الفوتوغرافي محصـور باخذ صور من هذه الشـاشـة الشبيهة بشاشـة تلـفـزيـونيـة .
وعادة ما يتم العمل بفيلم اسود وابيض عادي ذي تنقيط معتدل النعومة ، طالما أن الألوان ، التي هي من وظائف اطوال الأمـواج المـرئيـة ، تكـون غـائبـة عن الصورة⏹
تطرقنا للتصوير الفوتوغرافي المجهري سابقاً وعلى حلقتين متتاليتين ، النشوء وحتى إعتماد المجهر الأكثر تطوراً ، أما الآن فنعرض تفصيلياً الأساليب مع المعدات الضرورية لتصوير مجهري أكثر تطوراً .
تشتمل معظم الأعمال التـي تـتـم بـالمجهـر ميكروسكوب ، اليـوم على تصوير فوتوغرافي ،
إما لأغراض تعليمية أو آرشيفية ، فبالنسبة للمصور الفوتوغرافي المتعامل مع حياة الادغال ، ولو كان هاويا فإن تفاوت وإختلاف المثيرات والأشكال على المستوى المجهري يحققان احتمالات ممتعة .
- اختيار الكاميرا :
في التصوير الفـوتـوغـرافي المجهري ، على المجهر وحده ان يشكـل الصـورة فهـو افضل تجهيزاً ليفعل ذلك من أي جزء في جهاز كاميرا ، وتستدعي الضرورة عدم التقليل من قيمة صورة تكبرت بدقة وعناية عن طريق إستخدام عدسة كاميرا إضافية معنى هذا انه بالنسبة لصور فوتوغرافية مجهرية جيدة النوعية ، يكفي العمل بكاميرا منزوعة العدسة ، كما ان الكاميرا العاكسة أحاديـة العدسة ، افضل كثيراً
من كاميرا محدد النظر المباشر .
جسم كاميرا ال ٣٥ ملم خفيف ومكتنز كفاية لتثبيته مباشرة على عدسة العين من المجهر بانبوبة وصل خاصـة وهناك مجـاهـر ستديو تتميز بانبوبة عمـودية للكاميرا ، تعـرف هـذه
بتعبير ( Trinocular Microscopes )
وتستطيع تحويل الصورة إما إلى تراينوكيولار مايكروسكوبس انابيب المشاهدة او الأنابيب الفوتوغرافية بواسطة عدسة منشورية .
أما الفئة الثالثة من الكاميرات فهي التي تصـنـع للتصوير الفوتوغرافي المجهري حسب الطلب وهذه كثيـرا مـا يمكن الحصول عليها كجزء من الجهاز المجهـري .. تعمـل مـعـظمها بفيلم شـريـحـة ٤ × ٥ بوصة - ۹ × ۱۲ ستم - عادة ، لأنه يسمح بتكبير اكبر ، والأكثر جودة بينها تتميز بمنافخ ممكنـة التعـديـل وبمغـلاق ذي مجـال سـرعـات واسع .
- اختيار المجهر :
ليس من الضرورة للبصريات المجهرية المناسبة للمشاهدة أن تكون عالية الجودة بالنسبة للتصوير الفوتوغرافي خصوصاً عنـد الـعمـل بفيلم ملون ، وليس مستغرباً ان يكون المجهر الأفضل غالي الثمن ، وغالبـاً مـا يكـون الاختيار النهائي هـو حـلا وسـطأ بين النوعية البصرية والثمن . وبالنسبة للتصوير الفوتوغرافي المجهري نجد ان لبعض المقومات المجهرية أهميتها الخاصة .
- عدسة الموضوع ( * ) :
يطلق على العدسة ، الرئيسية فـي المـجـهـر اسـم عـدسـة الموضوع طاقتها التكبيـريـة منقوشة على حـاملها وعادة ما تكون بين خمسة أضعاف ومائة ضعف أما النوعية الأكثر أهمية في عدسة الموضوع فهي مقدرتها على تحليل التفاصيل ويعرف المقياس المعتـاد لـهـذه بـاسم الفتحة العددية ( * ) ( NA ) ، وهو رقـم يـحـسـب مـن زاوية القمـع الضوئي الذي يحتاج اليه الأمر لملء فتحة العدسة كلما إرتفعت الفتحة العددية , كلما كان التحليل افـضـل . والفتـحـة الـعـدديـة القصـوى هي ١،٠ في الهواء ، ولكن يتم تصميم بعض عدسات الموضوع لغمسها في طبقة زيتية رقيقة الأمر الذي يسمح بفتحة عددية تصل حتى ١،٤٠ .
أكثر ما هو شائع من عدسات الموضوع تلك التي تعرف باسم اكرومات ( ACHROMAT ) وهي الأقل كلفة وتعمل جزئياً فقـط على تصحيح اكثر الانحرافات البصرية شيوعاً . هنا ، نجد الأصابع الملونة معتادة على حواف الصورة .
امـا عـدسـة الموضوع ذات النوعية الأفضل فهي الابـوكـرومـات ( Apochromat ) المصححة الى درجة كبيرة .
- عدسة العين ( * ) :
العدسة الثانوية في المجهر هي عدسة العين ( * ) وهي تكبر الصورة الأولى وتعرضها إما على العين أو على الفيلم في الكاميرا . وبالنسبة للتصوير الفوتوغرافي المجهري ، يحتاج الأمر الى عدسة عين ، تعويضية ، تصحح بعض التشويهات في عدسة الموضوع تجدر الإشارة هنا الى ان زوج عدسة الموضوع وعدسة العين المتكاملتين المتكافئتين يعطي الصورة ذات النوعية الأفضل .
المكثف
تعمل هذه العدسة الواقعة تحت منضـة المـوضـوع على تجميـع الضوء في المـصبـاح وتركيزه على العينة . وتوجد ثلاثة انواع من المكثفات : ابي ( abbée ) وابـلانـاتـيـك ( aplanatic ) واكـرومـاتـيـك ( achromatic ) والأخيـر هـو الأكثـر تصحيحاً للإنحرافات البصرية مما يجعله الأفضل للتصوير الفوتوغرافي المجهري وتدعو الضرورة إلى اعتماد اسلوب ما لتركيز المكثف حتى يعطي تنويراً متساوياً .
منصة ميكانيكية
حتى يتحقق ضبط دقيق لموقع العينة وتشكيل الصورة ، توجـد منصة ميكانيكية مع دفع لمسافات بالغة الصغر تسمح بالتحريك الذي يتجـاوز بدقتـه وقصره ما يمكن إجراؤه يدويا ، وهذه حسنة فعلية ، وإذا كانت المنصة قادرة على الدوران ، تصـبـح افضـل فافضل .
- التشغيل الاساسي :
ابسط اسلوب تنوير للعينة هو تنوير الحقل الساطع ، الذي يعرض العينـة مقـابـل خلفيـة
سـاطعـة التـنـويـر كمـا توحي التسمية في هذه الحال ، يجري تمرير الضوء من خلال العينة في الحقيقة ، حيث العينة رقيقة وشفافة . هذا وتتميز المجاهر المعيـاريـة بـوجـود مـرأة تحت الموضوع ، يمكن تغيير زاويتها لتعرض الضوء الى الأعلى وذلك من مصبـاح منفصل على ان بعض النماذج المتقدمة مزودة بمصادر ضوئية ضمنية . أمـا عن مبدأ تنـويـر الحقـل الساطع فيقوم على تركيز صـورة للمصبـاح في مسطح العينة وبطريقة تجعله يسقط على مركز حقل المشاهدة مغطياً الحقل كله بـالـتـسـاوي . معنى هذا ان المصباح جزء جوهري من الجهاز البصري .
- مصادر ضوئية :
مصدر الضوء المعياري في التصوير الفوتوغرافي المجهري هو مصباح فتيـل التـانغستن ، الذي يتم تركيبه مع عدسة مكثف وحجاب حاجز قابلين للتعديل . ومصباح التانغستن - هالوجين هو الأفضل لتصوير فوتوغرافي مجهري ملون ، طالما أن الغلاف الزجاجي لا يتعتم أو يتغير لونه مع الزمن .
اما عن سيئة مصباح من هذا القبيـل فتنشأ مع كائنات حية ناشطة ، تمارس من الحركات ما
يستدعي تنـويـرا اشـد لتجنب التغبيش ، من حلول ذلك في هذه الحال الاستعانة بوحـدة فلاش
جيب اليكتروني . ومع ذلك يحتاج الأمر إلى مصباح تانغستن مساعد يوضع في الموقع ذاته للمشاهدة والـتـركـيـز قـبـل الـتـصـويـر الفوتوغرافي .
- الـفـيـلـم :
الفيلم النموذجي للتصوير الفوتوغرافي المجهري هو ذلك المتميـز بتنقيط ناعم وتباين ضوئي متفاوت - من معتدل الى مرتفع - ليست للسرعة اهميـة عادة ، طالما ان العينات الساكنة ممكنة التصـويـر بـتـعـريـضـات ضوئية طويلة إذا اقتضى الأمر ومن الأفضل تنوير المواضيع المتحـركـة بفلاش اليكتروني وهذا يعني ان معظم افلام التنقيط الناعم مناسبة ، ولكن التالية منها هي من الأفضل :
- اسود وابيض ( 4163 Kodak Ektapan ) على شكل شرائح لاستخدامه مع كاميرا مشـاهـدة ، ثم فيلم -photomic rography Monochrome , So ( 410 ببنيـة ٣٤ ملم ،
من كـوداك ايـضـا وبنـيـة ٣٥ ملم
( Kodak Panatomic- X )
قياس ٦ × ٦ سم ٦ × ۷ ستم .
- ملون
فلم ملون
( Kodak Photomic rography 2484 )
قياس شرائح ٤×٥ بوصة وبنية ٣٥ ملم ، ثم بنية ٣٥ ملم في كوداكروم ٢٥ .
- التعريض الضوئي ؛
لما كانت بصريات المجهر لا تسمح باستخدام حجاب حاجز فتحة ، على التعريض الضوئي ان يضبط باساليب أخرى فتغيير سرعة المغلاق في الكاميرا يعطي تعديلات وقفـة واحـدة ، ولكن لتحقيق ضبط أدق ، يمكن إمـا تغيير موقع المصباح أو استخدام مرشحات كثافة معدومة كما ان الصحيح لأحـد انـواع الظروف تـحـديـد التعريض الضـونـي الضوئية عادة ما يعني إستخدام فيلم اخـتـبـار عـلى سلسلة من المواقع وكمرشد تقريبي ، يمكن القول عن سـرعـات المغـلاق المعنيـة بتجهيز حقـل سـاطع نموذجي مع استعمال فیلم ۳۲ آزا . انها قد تتراوح بين ١/٤ ثانية و ١/١٢٥ ثانية .
- التلطيخ :
لما كانت الضرورة تستدعي العمل على مقاطع رقيقة شفافة من التصوير الفوتوغرافي المجهري القائم على الـحـقـل السـاطع فكثيرة هي العينات التي لن تكون مرئية اذا لم يتم تجهيزها بطريقة خـاصـة . هنا ، ياتي التلطيخ ليلعب دوراً مكملا في الكثير من الاعمال المجهرية . هذا وتوجد مواد تلطيخ بيولوجية من جميع الالوان حيث يتوقف الاختيار جزئياً على العينة وعلى نوع الفيلم المستعمل . من الناحية النموذجية - على رقائق نسيج عضوي مثلا ـ يجـري استخدام نوعـيـن مـن مـواد التلطيخ المتعارضة لاجـزاء مختلفة من العينة . وهنالك نوعان من مواد التلطيخ الأكثر شيوعاً يستعملان معاً على مقاطع من رقائق نسيج حيواني ، هما الايوزين ( eosin وهـو احـمـر اللون و - الهيموتوکسیلین ( hemotoxylin ) وهو ازرق اللون على انه يمكن استخدام مزيد من مواد التلطيخ معا . هذا ، وتختلف الأفلام الملونة عن بعضه البعض فـي كيـفيـة تسجيلهـا للطخـات مـعيـنـة فالايوزين مثلا ، يعطي نتيجة جيدة على فيلم كوداك فـوتـومـايـكـروغـرافي الملون ٢٤٨٣ ، ، ولكنه يعطي نتيجة فیلم کوداکروم ، كما ضعيفة ان اسلوب التجـربـة والخطا ضروري لمعرفة مدى جودة اللطخات على الطبقة الحساسة في فيلم معين .
- التوازن اللوني :
مصابيح المجهر والأفلام الملونة متـوازنـان عـلى وجـه العموم عند حوالي ۳۲۰۰ كيلفين لضوء التانغشتن و ٥٥٠٠ كيلفين ( K ) للعمـل تحت نور النهـار ويمكن التعويض على أي إختلاف في الحـرارة اللونية بين الفيلم والمصباح باستخدام مـرشـح تصحيح لوني مناسب . وهـذه متوفرة بقوى مختلفة ، إما لخفض الحرارة اللونية ـ أي جعل الضوء اکثر اصفرارا ـ او لرفعها ـ جعله أكثر زرقة - . هـذا رغم وجـود جدول يرشدنا إلى العمل في هذا المجـال الا اننا سنحتـاج لإجراء إختبارات فردية حتى نصـل بـالـتـوازن اللوني إلى مستـوى نموذجي .
بمنـاي عن تصحيح التـوازن اللوني الأساسي ، قد يحتاج الأمر الى شيء من التصفية الاضافيـة لامتصاص الإشعـاع مـا فـوق البنفسجي اللامرغوب من قـوس الزركونيوم او قوس الكربون او الفلاش الاليكتروني ، لتحقيق هذا الغرض ، عادة ما يكون مرشح ( 2B ) كـافيـا .
وللتعويض على فوارق لونية بسيطة بين تبقعات من الفيلم أو تغبیش کروماتيكي في المكثف ، نستعمل مرشحـات ( CC05 ) او ( CC10 ) بـالاحمـر او الازرق او الأخـضـر او الازرق
الداكن ( cyan ) او الأصـفـر او الفوشيني .
هذا ، وحيث ان معظم العينات المجهرية رقيقة جدا وإلى حد انها شفافة جداً ، تصبح المشكلة الأكبر مع التصوير الفوتوغرافي المجهري هي بلوغ مـا يكفي من التباين الضوئي لتسجيل صورة الحل هو التلطيخ في التصوير الفـوتـوغـرافي المجهري ضمن الحقل الساطع ، الا ان هذا قد لا يكون ممكنا دائما مع عينات حية أو كافياً مع بعض الكائنات الدقيقة والـهـيكـليـات الخـلويـة خليـة ـ في هذه الحال ، ينغي العثور على إسلوب آخر لزيادة التباين الضوئي يشتمل على وسائل إضاءة مختلفة ، بينها ما هو معقد تماماً ، من حيث النظرية على الأقل .
- الحقل المظلم :
عندما يجـري إعداد الإضاءة بشكل يجعل الخلفية داكنة بدلا من فاتحة ، يمكن عند ذلك مشاهدة العينـات الشفـافـة بمقدار من الوضـوح يزيد كثيراً جداً ، مع تباين ضوئي محسن . ولتحقيق هذا التأثير ، يوضع مؤقف حقل مظلم وسط الشعاع الضوئي تحت المكثف ، فيحـول الضـوء هكذا الى قمع مجـوف . فعندما توضع عينة على المنصة ، تبعثر الضـوء صعوداً باتجاه عـدسـة الموضوع . ولكن لما كان هذا الاسلوب يؤدي الى فقدان الكثير
من ضوء المصباح ، تستدعي الضرورة استخدام فيلم بـالغ السرعة أو فلاش اليكتروني اثناء التصوير ، على أن هذا الاسلوب يبقى نموذجياً بطاقته المنخفضة للعمـل على كـائـنـات مـائيـة كالعوالق ( * ) .
- تباين ضوئي جزئي :
اسلوب التبـايـن الضوئي الجـزئي هو واحد من الأساليب الأكثر تنميقاً ، ويمكن الكشف عن تفاصيل داخلية لأهداف شفافة كلياً وهو يقوم على ذلك التأثير حيث أن الحواف والتفاصيل الدقيقة في العيـنـة تـحـيـد الضوء الذي يمر من خلالها والنتيجة ان العينة تمرر جزءاً من الضـوء مبـاشـرة دون تعديله بينما تبعثر البـاقي . وفي مجهر التباين الضوئي الجـزئي ، تعمل طبقة خـاصـة وراء عـدسـة الموضوع على إبطاء الشعـاع الضوئي المباشر ، بطول ربع يكونان قد فقدا تشابههما - فذروه وادني الامواج الضوئية تكونـان في مواقع مختلفة الى حد ما والضوء الذي يبلغ عدسة العين يكون اخـف ، الا ان الفـوارق البسيطة في هيكلية العينة تكون قد تحسنت .
- تباين ضوئي تداخلي :
في نظام التباين الضوئي موجة.ثم عندما يجتمع الشعاعان المباشر والمبعثـر ، من جديد الجزئي ، تصبح التفاصيل مرئية لأن شعاعين في الضوء يبعثـان بانظمة تداخل توازني فروقات في العينة وهناك أساليب تباين ضوئي تـداخلي اخـرى تعطي نتيجـة معـائلة ، ولكن الضـوء ينشق ليس بالعينة ، بل بالنظام البصري للمجهـر يقـوم نـظام نورماسکی ( Normasky ) مثلا على استخدام عدسات منشورية لشق الضوء ، حيث يتـوجـه شعـاع منه ليمر من خلال العينة والآخر يتجنبها . ويطلق على الشعـاع الأول هنا اسم ، شعاع ، الهـدف ، وعلى الثاني اسم ، الشعـاع المرجعي .
- الاستقطاب :
من اساليب الاضاءة الأخـرى التي تستطيع تحقيق نتائج زاهية تسترعي الانتباه ذلك الذي يعمـل بـاثنين من مـرشـحـات الاستقطاب فالضوء يتذبذب بزوايا مختلفة ، ولكن مـرشـح الاستقطاب لا يمزر الا تلك الامواج التي تتذبذب باتجاه واحد معين . فإذا وضع مرشح استقطاب آخر في مسار الشعاع الذي سبق له ان استقطب لن يسمـح يـمـرور الضوء من خلاله الا إذا كان معداً عند الزاوية ذاتهـا كـالـمـرشـح الأول فإذا أدير بنسبة ٩٠ درجة . ينطفيء الضوء كذلك تـوجـد بعض العينات التي تستقطب الضوء ايضاً ، بحيث انهـا إذا وضعت بين مرشحي الاستقطاب - يدعيان المستقطب والمحلل - يديران الضوء جزئيا حيث يصبح مرئياً مرة اخرى هذه الميزة موجودة في العديد من البللورات النامية ، وبسبب وجود تفاوتـات بسيطة في سماكتهـا ، تستقطب الواناً مختلفة بمقادير متفاوتة وهكذا يمكن للألوان المتداخلة الناتجة ان تكون مثيرة جدا .
في التصوير الفـوتـوغـرافي المجهري ، كثيرة هي المعضلات التي تعود بأسبابها الى قلة كفاءة الأمواج الضوئية في تكبيرات عالية ، ومن حلول ذلك البحث عن اطوال امـواج اقصـر كـطـريقـة لتشكيل صورة على هذا التدبير ان يسمح بانحلال وتكبير عاليين شرط توفر المقدرة على ضبط وارشاد الاشعاع بالطريقة ذاتها كما يمكن للضوء أن ينكسر ، هذا هو مبدأ المجهـر الاليكتروني وهـو جـهـاز يستـطيـع تحليل التفاصيل هبوطاً حتى اثنين من البليون في السنتيمتـر ، الأمـر الذي يجعله قادراً على صنع تكبيرات تـزيـد الف مرة عمـا يستطيعه افضل مجهر بصـري وعلى الرغم من ان معدات كهذه لا تـتـواجـد إلا في مـخـتـبـرات متخصصـة يـنجـح المجهر الاليكتروني في مد التصـويـر الفوتوغرافي إلى حدود جديدة وباستطاعته انتاج صور مذهلة بجمالها .
يستخدم المغناطيس عوضاً عن العـدسـات لـتـركـيـز شعـاع الاليكترونات على العينة هذا الشعاع يدفع الإليكتـرونـات الأخرى عن السطح . وهـذه بدورها تنجذب إلى حساس يحول المعطيات إلى صورة تشاهد على شاشة تلفزيونية هذا الشرح المبسط يتجـاهـل الكثير من التعقيدات التقنيـة حيث ان المعدات الكاملة المعنية ستحـتل القسم الأكبر من غرفة صغيرة .
وهنـاك تحسين إضافي أدخـل على المجهـر الاليكـتـرونـي فـي الستينات فقط ، هو وسيلة لنقل شعاع الإلكترونيات من خلال العينة وهكذا يمكن لكل نقطة على سطح الموضوع ان تتحلل منفردة ، الأمر الذي يسمح بعمق مجـال اكبـر في التكـبيـرات الصغيرة على وجه الخصوص يستطيع المجهـر الاليكتروني الكاشف أن ينتج صـوراً بعمق مجال تستصعب العين ان تصدق مقياسه فنحن معتادون جداً على مشاهدة تركيز ضحل من مسافات قصيرة والى حد ان الصورة الوجهيـة لنملة تتميز بتفصيـل دقيق كلهـا ، تبـدو لنـا مثيـرة للأعصاب إلى حد ما .
ولكـن لـمـا كـان المـجـهـر الاليكتروني الكاشف يعـرض صورته على إنبوبة شعاع كاثود . فالتصوير الفوتوغرافي محصـور باخذ صور من هذه الشـاشـة الشبيهة بشاشـة تلـفـزيـونيـة .
وعادة ما يتم العمل بفيلم اسود وابيض عادي ذي تنقيط معتدل النعومة ، طالما أن الألوان ، التي هي من وظائف اطوال الأمـواج المـرئيـة ، تكـون غـائبـة عن الصورة⏹
تعليق