11:57 ص
البيولوجيا
كتاب : مختبر الاحياء
تأليف : محمد شكري منصور
عدد صفحات الكتاب : 229 صفحة
المختبرات ليست دائمًا مرتبطة بالأرض ، مثل معمل الكيمياء الحيوية على اليسار. رائد الفضاء هذا يعمل في معمل في محطة الفضاء الدولية (يمين).
بسبب مجالات العلوم المختلفة ، هناك العديد من أنواع مختبرات العلوم المختلفة التي يشتمل كل منها على معدات علمية مختلفة. على سبيل المثال ، قد يحتوي معمل فيزياء على مُسرع جسيمات ، يتم فيه دراسة الجسيمات التي تتكون منها الذرات. يحتوي مختبر الكيمياء أو الأحياء على الأرجح على غطاء دخان حيث يمكن عمل المواد التي تحتوي على أبخرة سامة. يوضح الشكل أدناه كل من مسرع الجسيمات وغطاء الدخان. على الرغم من الاختلافات الكبيرة بين المعامل ، إلا أن بعض الميزات مشتركة بينها.
تحتوي معظم المعامل على مناضد عمل أو أسطح عمل يمكن للعالم أن يجلس أو يقف عليها للقيام بعمله بشكل مريح. هذا مهم لأن العلماء يمكنهم قضاء اليوم كله في العمل في المختبر. عادةً ما يسجل العالم تقدم التجربة في دفتر ملاحظات معمل ، لكن المختبرات الحديثة تحتوي دائمًا على جهاز كمبيوتر لجمع البيانات وتحليلها. تُستخدم أجهزة الكمبيوتر في العديد من المختبرات أيضًا في عمليات المحاكاة المعملية (نمذجة أو تقليد تجربة أو عملية طبيعية) ، ولتقديم النتائج في شكل رسوم بيانية أو جداول.
تشمل تقنيات المعمل الإجراءات والمعدات المستخدمة في العلوم لإجراء التجربة. تتبع تقنيات المعمل الأساليب العلمية ؛ يتضمن بعضها استخدام معدات معملية بسيطة مثل الأواني الزجاجية (الموضحة على الرفوف في الشكل أعلاه) ، وبعضها يستخدم معدات أكثر تعقيدًا وباهظة الثمن مثل الآلات الكهربائية والمحوسبة مثل مسرع الجسيمات الموضح في الشكل أعلاه.
تشتمل المعدات الموجودة بشكل شائع في مختبرات الأحياء على مجاهر وموازين أو موازين ، وحمامات مائية ، وأواني زجاجية (مثل أنابيب الاختبار ، والقوارير ، والأكواب) ، ومواقد بنسن ، والماصات الموضحة في الشكل أدناه ، والكواشف الكيميائية ، والمعدات مثل أجهزة الطرد المركزي وآلات تفاعل البوليميراز المتسلسل .
المجاهر الضوئية
المجاهر هي أدوات تستخدم لعرض الأشياء الصغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. تستخدم المجاهر الضوئية ، مثل المجاهر الموضحة في الشكل أدناه ، الضوء المرئي والعدسات لتكبير الأشياء. إنها أبسط أنواع المجاهر وأكثرها استخدامًا. المجاهر المركبة هي مجاهر بصرية لها سلسلة من العدسات: العدسة العينية (في العدسة) والعدسات الموضوعية (قريبة من العينة). هذه المجاهر لها استخدامات في العديد من مجالات العلوم - خاصة علم الأحياء والجيولوجيا. العالم في الشكل أدناه ينظر من خلال مجهر ستيريو (لاحظ العدستين). يستخدم هذا النوع من المجهر العدستين لإنتاج تصور ثلاثي الأبعاد للعينة التي يتم فحصها.
الدقة هي مقياس لوضوح الصورة ؛ إنها الحد الأدنى للمسافة التي يمكن فصل نقطتين عنها ولا يزال يتم تمييزها كنقطتين منفصلتين. نظرًا لأن لحزم الضوء حجمًا ماديًا موصوفًا بأطوال موجية ، فمن الصعب رؤية جسم بنفس الحجم أو أصغر من الطول الموجي للضوء. تبدو الأجسام الأصغر من حوالي 0.2 ميكرومتر غامضة ، ولا يمكن رؤية الكائنات التي يقل حجمها عن هذا الحجم.
يتضمن التكبير تكبير صورة الشيء بحيث تظهر أكبر بكثير من حجمه الفعلي. يشير التكبير أيضًا إلى عدد مرات تكبير الكائن. على سبيل المثال ، العدسة التي تكبر 100X ، تكبر كائنًا أكبر 100 مرة من حجمه الفعلي. تحتوي المجاهر الضوئية على ثلاث عدسات موضوعية ذات تكبير مختلف ، كما هو موضح في الشكل أدناه. تتميز العدسة العينية بتكبير يصل إلى 10 أضعاف ، لذا فإن العدسة الموضوعية 100X وعدسة العين معًا ستكبرا الجسم بمقدار 1000X.
تتراوح أطوال موجات الضوء المرئي من 400 إلى 700 نانومتر ، وهي أكبر من العديد من الأشياء المهمة مثل دواخل الخلايا. يستخدم العلماء أنواعًا مختلفة من المجاهر من أجل الحصول على دقة أفضل وتكبير للأشياء الأصغر من الطول الموجي للضوء المرئي. قد تحتاج الأشياء التي سيتم عرضها تحت المجهر الإلكتروني إلى أن تكون معدة بشكل خاص لجعلها مناسبة للتكبير.
المجاهر الإلكترونية
تستخدم المجاهر الإلكترونية الإلكترونات بدلاً من الفوتونات (الضوء) ، لأن الإلكترونات لها طول موجي أقصر بكثير من الفوتونات ، وبالتالي تسمح للباحث برؤية الأشياء بتكبير أعلى بكثير ، أعلى بكثير من المجهر الضوئي الذي يمكن أن يكبر.
هناك نوعان عامان من المجاهر الإلكترونية: مجهر الإرسال الإلكتروني ومجهر المسح الإلكتروني. يطلق المجهر الإلكتروني للإرسال إلكترونات من خلال العينة ويقيس كيفية تغير شعاع الإلكترون لأنه مبعثر في العينة. يقوم مجهر المسح الإلكتروني بمسح شعاع إلكتروني فوق سطح الجسم ويقيس عدد الإلكترونات المتناثرة في الخلف.
المجهر الإلكتروني للإرسال (TEM) هو طريقة تصوير يتم فيها تمرير حزمة من الإلكترونات عبر عينة. تتشكل الصورة على فيلم فوتوغرافي أو شاشة فلورية بواسطة الإلكترونات التي تتشتت عند المرور عبر الجسم. تظهر صور TEM داخل الكائن....
------------------
--------------------------
ليست هناك تعليقات: