CHAPITRE II

MlCUOSGOPfi SOLAIRE. — MICROSCOPE AU GAZ, ETC.

AU microscope simple, nous ferons succéder le microscope solaire qui n'est autre diose que le premier de ces instnimens disposé de manière à se prêter à un autre mode d'éclairage et à produire d'autres effets.

Ce fut en 1738 que J. Nathanael Lieberkuhn célèbre anatomiste de Berlin, publia la description de ce nouvel instrument qu'il venait d'inventer* Il était composé d'une lentille puissante destinée à condenser les rayons solaires sur l'objet et d'un microscope simple. Il n'avait pas de miroir réflecteur et ne pouvait servir que durant une faible partie de la Journée, en d'autres termes, tant que la lentille condensatrice pouvait être dirigée vers le soleil.

Dans cet état, ce microscope était fort imparfait et cepaidant ses effets merv^Ueux attirèrent l'attention géoérale.

Pendant l'hiver de l'année 1739, Lieberkuhn le fit voir à plusieurs membres de la sodété royale de Londres. Parmi les opticiens qui vinrent assister à ses expériences, se trouvait Guff qui se mit de suite à lœuvre pour perfectionner la découverte. Il construisit bientôt uta appareil composé d'un tube, d'un réflecteur, d'une lentille convexe destinée à condenser les rayons et enfin du microscope simple de Wilson* Le miroir réflecteur était mobile comme celui que nous employons actuellement.

Stimulé sans doute par cette importante amélioration , Lidierkuhn voulut aussi perfectionner son œuvre et par une nouvelle combinaison , le microscope solaire devint applicable aux objets opaques ; mais le procédé eiojpiujé par Ttuteur n*est pas venu jusqu'à nous. iEpinus qui fit de nombreuses recherches pour ledécoavrir, fut conduit à modifier avantageusement la disposition de l'appareil. Néanmoins, son miroir réflecteur avait de trop petites dimensions et réclairage était insuffisant. Ziehr et B. Martin s'occupèrent du même sujet, et Martin parvint enfin à construire en 1774, un microscope qui donnait une représentation claire et exacte des objets opaques.

Ce dernier instrtimeAt ne n<)us occupera pas davantage; mal^ gré toutes ces modifications, il ne produit qite des résultats im^ parfaits et la science ne saurait actuellement en retirer aucune utilité.

Beiker et Adams le père ne furent pas les derniers à s'MCupé^ de cette belle découverte et leurs ouvrages augmentèrent encore son importance. Le second de ceft auletars avait dontié en i771 , un nouveau procédé pour réunir le microscope solaire à la chambre obscure ; il indiqua en même fe^nps la manière de remployer le soir en l'éclairant avec tiYw lampe^ C'est à ce dernier instrument qu'il donna le nom de microscope lucemal (1).

Mais il appartenait encore à B. Martin 4'4uvrir la ph» belle voie de perfectionnement en proposant d'appliquer de^ lentiHeê achromatiques au microscope S(^lair^. 11 parait probable que cet instrument serait arrivé à cette époque, au point où il est parvMU

(f) On trouvé dftns 1(ïs j4musi4nefts mici^o$copi^%i€ê de ^^.e^rmuter) iAH priméa en. 17(>&rl^ deacfipUûn d'un miproscope solairp assodé 44im) p^lHt clianikriî obscure. Cet appareil, destina :hi dessin des objets raicroscopiques» était de l'invention du baron Gleichcn.

Dans le même ouvrage II est fait mention d'un ivstrumtnt microsfùpù que sotdite verêitaî, inventé réreinment k Leinsia.

«7 de iMM jours, si Toq sivrîI connu bos noyens de flibrication el la QOuveUedifl|M>»iltott. que Ton donne aux lentUles.

Dans son cours de physique , Mussenbroek rapporte que te cé-^ )^>re Suler remplaça par un réflecteur métalHqiie, le miroir en verre dont la double réflexion lui parut nuisible. En 1SI2« le d^eteuf Brewsler appliqua ses combinaisons fluides à f achromatisme des lentilles du microscope solaire. Enfin^ guidé ssms doute par les travaux d'Adams, le docteur Goring modifia Tinetrument el l'associa comme son prédécesseur, à la chambre obscure en perfectionnant l'appareil.

En 1829t je terminai aveo mon père^ uu mietosoope à ealquer qui fut présenté à la société d'^(Quragem«at. Quelque» années plus tard, MM. Percheron et Lefebvre me donnèrent la première ipfeée d'un nouvel instrument que je conatruisis d'après leurs indications-» Lb migagra^ auquel j'appliquai mes lentilles aohro^ matiques perfeetîonnéea, est le plus commode «1 1« moine cber de tous les appareils de ce genre. Les naturalistes letnploienl fréquemment pour dessiner des objets grossis depuia eiaq^ ju^u*à vingt-cinq fois et plus. On peut é^plemant obtenir des iqiageB de grandeur naturelle, au moyen d'une modificationque j ai foit «ubkr au système ^^que. La lumière d'une lampe suffit pour édai-r rer parfaitement le mégagr^phe.

Après avoir parlé des progrès du microscope solaire, nous allona décrire celui que nous construisons anjourd'hui; nous indsquerona l^s modifications qui nous appartiennent » puis nous donneronsr successivement la théorie de cet instrument et la méthode à auivw^ pour en obtenir les meilleurs résultat».

AABB, fig. V^i pi. 3, plaque en bois ou panneau du volet* percé d'une ouverture circulaira qui doit être située exactement eu bce du tube T de l'instrument.

aabb, plaque en cuivre fixée sur la précédente au mqyen dos petits boutons à vis cc\

M, miroir plan réflecteur qiû peut se mouvoir circulairement à l*aide du bouton C qui fait tourner le disque S au moyen d'un engrenage.

G, second bouton qui imprime au rMecteur, un mouToment vertical.

D, échancrure nécessaire pour que le disque S ne soit pas arrêté dans sa marche par le bouton C.

Le mécanisme qui fait marcher le miroir est suffisant pour de petits appareils, mais les grands microscopes solaires, exigent plus de solidité, c'est ce qui nous a engagé à placer une roue d'engrenage sur le côté de Tappareil ; cette modification donne au mouvement verlkal toute l'exactitude désirable et l'appareil est moins sujet à se fatiguer.

T«st un tube conique qui porte à son extrémité évasée, le grand verre condensateur. Le sommet du cône est terminé {mr un tube à ]^rôis parallèles T',. qui reçoit un autre tube t dont l'extrémité est gàfnie près du porte-objet d'un second verre condensateur que nous nommerons verre de focus.

Signalons ici une seconde modification.

Nous avons rendu cette dernière lentille mobile au moyen de la crémaillère à bouton E. On pourra donc changer le foyer de cette lentille ou en d'autres termes placer l'objet plus ou moins près de son foyer et cette circonstance est importante, car certains objets exigent peu de lumière et d'ailleurs, il en est qui seraient consumés ou altérés à Vinstant même, s'ils étaient placés exactement au foyer des condensateurs.

N représente la platine formée de deux plaques qui s'ééartent et se rapprochent à volonté, au moyen de petîlrf ressorts Aélicoldes. Autrefois on rie pouvait placer qu'un certain nombre d'objets dans le microscope; cette dernière disposition permet de soumettre il l'action de l'instrument tous les corps imaginables et notamment nos boites à parois parallèles transparentes.

Jusqu'à pèsent, nous n*aivons parlé que de la partie ^rAi/n^/f/r de lapparéil, passons au système aaiplificateur,

H est uae tigo carrée que le bouton d'engrenage F fait glisser dans la boite G. À son ^trémité se trouve fixée à angle droite la pièce I qui reçoit les trois lentilles acbromatiques K et da&s certaines circonstances que nous indiquerons plus loin, la lentille concave L. Le mouvement lent produit par la via de rappel daof iu>tre microscope composé, nous a paru tellem^ent indispensable que nouç l'avons demièremeat appliqué au microscope solaire.

A Tépoque où nous parvînmes enfin à construire de bennes lentilles achromatiques, nous peœftmes que leur application sfu microscope solaire serait une heureuse innovation. Bientôt il fut évident que notre prévision était juste.

Aujourd'hui, tous nùsmio^oseopes. solaires portent un objecUif ou amplificateur disposé d'après les mômes principes que celui de notre instrument composé et les résultats que l'on obtient au moyen de cette combinaison , sont de beaucoup supérieur à tout ce qu'oa pouvait espérer autrefois.

ExMQifiOitô actuellement la disposition des diffénens verres et la tbéoriedu phénomène optique.

^ M planche 2, fig. 4, cet le miroir, C le grand condensàteui*, c le fccuê, L les trois lentilles achromatiques, Â, la lentille concave égalcanent achromatique et P un prisme rectangulaire.

RR' r^résentwt les rayons solaires réfléchis en ir' par le mi-' roir M, réfractés par le condensateur C et enfin, par la lentille c qui les concentre sur rob}et o. Les rayohs qui partent de Tobjet, sont r^ris et réfractés de nouveau par les lentilles L et vont après s'être entrecroisés, former sur un écran placé au devant de Tin*^ stitument, une image renverséedel'objett d'autant plus grande que cet écran seta plus éloigné de l'objectif.

Ceci nous conduit naturellement à parler de la lentille piano-* cohcave A. On a déjà vu dans le chapitre l^*^ quenous avions aug-

mente le pouvoir amplifiaiit du microscope siibple eu y ajoufant une lentille concave adiromatique; la même disposition nous â semblé applicable au microscope solaire et voici pourquoi.

il arrivé fréquemment, q[ue la chambre dans laquelle se font les expérieneeSt n'est pas assez profonde et que Famplifcation se tr<mve restreinte. Nous avions cru remarquer encore, que si on pouvait rapprocher l'écran tout en augmentant Tamplification, on obtiendrait une image plus claire que dans le cas où le même grossissement était le résultat de la méthode ordinaire. Ces ré^ flexions nous conduisirent à placer la lentille A devant l'objectif et Ton concevra facilement le résultat par Tinspection de la figure. En effet, la plus grande divergence des rayons VB' aura pour conséquence nécessaire, la production d'une imageplus grande que si elle était formée par la prolongation des rayons èb* interceptés à la même distance. Le varre concave peut être supprimé à volonté , suivant les effets que l'on veut obtenir.

Quant au prisme P, nous en fesons usage pour reportei^ l'image sur une table, sur le parquet ou le plafond. Il pourrait enoore se faire que le mur situé vis4-vis de la croisée, présentât des accidens qui s'opposeraient à la reproduction des images ; on peut dans ce cas, diriger les rayons vers une muraille latérale, en donnant au prisme une position convenable.

Pour employer ce microscope^ il feut d'abord rradre la chambre complètement obscure, ce <pie l'on <Atient facilement au moyen de voleta bien joints.

Quant à la situatimi de la fenêtre, elle doit être telle, que les rayons solaires puissent y arriver sans obstacle. On fait ensuite adaptera la partie moyenne d'un des volets, la plaque AABB, pi. 3, eu bien on £ût pratiquer une ouverture drcuhûre dans l'un des panneaux sur lequel on fixe la plaque en cuivre odt ,ib, dm moyen det vis i:c'*

Lorsque l'appareti est mis en place, le miroir M se trouve en de-

Tt hors de la chambre ainsi que le g«wd verre QQttdeosaleur qui devteDt la seule voie ouverte aux rayons lumineux. On enlève alors le porte-ol^ectif I et Ton oherche à former sur Técraut un disque lumineux bien net et parfaitement clair. Pour y parvenir, on fait mouvoir la réflecteur M en touriMint peu a peu et successivep^ent les houtons C et C jusqu'à ce que le miroir reç^ve direct^onent les rayons solaires et les réfléchisse sur le condensateur. Pui$^ en fesant j^sser le tube de focus i» on parvient à obtenir un champ parfaitement net. En hiver le soleil s'élève si peu au dessus de l'horiiot, que ses rayons viennent firupper la fenêtre çn suivanil une direction presque horizontale ; il devient alors très difficile de les recevoir sur le réflecteur ou plutôt de les réfléchir sur U grmde lentille. Mais si la situation de la croisée est telle que les rayons puissent arriver obliquement par la droite ou la gauche^ ou pourra former un beau disque , mémo pendant le mois de décembre.

Après avoir terminé eee manœuvres préparatoires, on remet le porte-oh|eclif en place et glissant un objet entre les deux plaques de la platias, on cherdbe le foyer en tournant le bouton F.

Si l'objet à examioer est très transparent, délicat, liquide, vivant, etc. , il faudra faire varier le focm de manière à ce que le sommet du feisceau lumineux ne tombe pas directement sur l'obj^ et qu'il s'en éloigne plus ou moins suivant sa nature, car très transparent, cet objet serait noyé danâ la lumière et la plupart de^ détails seraient perdus pour l'observateur ; délicat ou très eom- -bmstiUe, il serait bientôt réduit en cendres ; l'évaporation rapicfe^ amènerait promptement la dessication des corps liquides , et la mort fui frapperait l'éire vivant, arrètwait à l'instant mémo cea beaux phénomènes de locomotion et de circulation qui forpent l'im des plw admirables q^Ucles promis k l'observaieur. On peut encore modifier 1 éclairage, en fesant glisser le tube t As^^ liituber.

Disons quelques mots de Técran. On sait déjà que l'amplification dépend, non seulement de la puissance des lentilles, mais eiicore de la distance à laquelle on place l'écran. Il serait donc difficile d'assigner une limite au grossissement du microscope solaire, si la lumière conservait toujours la même intensité. Malheureuseim&t, il n'en est pas ainsi. Plus on éloigne l'écran, moins la lumière est vive, moins l'image est nette.

On peut varier la manière de construire l'écran. TanlAl on fait tendre sur un châssis, une ou plusieurs feuilles de papier fin et uni , que l'on remplace quelquefois par le papier végétal ; tantM on reçoit l'image sur une glace dépolie ou sur dé la percale tendue et ^iduite de cire vierge , enfin on peut se servir tout simplement de la muraille, pourvu qu'elle soit bien blandie et parfaitement plane. Cependant, ce dernier moyen ne peutétre employé lorsqu'on veut dessiner les objets, car si on se place devant l'écran, on intercepte les rayons et Timage disparait. On a donc imaginé de se placer derrière le papier dont la transparence permet de voir l'objet aussi bien que si l'on était placé en avant. Toutefois, Une glao^ nous parait être le meilleur écran, lorsqu'on veut dessiner les objets; elle présente un plan solide sur lequel on peut tendre du papier végétal, tandis que le papier ou la toile cèdent toujours à la pression de la main, quelque bien tradus qu'ils soient sur le châssis. Ces variations en amèneront dans la position cle l'image et il sera impossible d'obtenir un résultat satisfesant.

Quand l'instrument est bien disposé, que l'image est bien nette, il reste encore à remplir une condition importante. Les mouv^ mens de la terre empêcheront nécessairem^t les rayons solaires de tomber toujours sur le même point Le phénomène est trop connu pour qu'il soit nécessaire de s'y arrêter. Il font donc que le miroir aille au devant des rayons qui l'abancfonnent, ou bien, ils ne seront plus réfléchis perp^diculairement sur le condensateur et bientôt l'instrument ne pourra plus fonction-

Bor. Les deox boutons C et G nous fouroissml les moyens de maîtriser les variatioBS de h lumière ; en snrteiUant Tappàreil avec soin, on pourra prolonger les expériences jusqu'au mommt où le soleil s^a trop peu élevé au dessus de l'horizon.

Avons-nous besoin d ajouter, qu on peut changer les séries de lentilles comme ^ns le microscope composé. Si Ton ne veut ob^ tenir que de faibles groi^issemens, on diminue le nombre des verres, si au contraire on veut forcer Tamplification, on remplace les numéros fisubks par les fortes comlûnaisons. «

Les effets du microscope solaire sont si remarquables, que l'oii lie se rend pas bien compte de Fespèce d abandon où il est demeuré pemknt ces dernières années ; il Csut l'avoir comparé à nos mi* «roscopes simple et universel, pour comprendre la supériorité de ces derniers lorsqu'il s'agit de rechmches scientifiques. Itaosiun siècle où la science a repris tant d'empire sur les esprits ^vés, un ittstrumeat destiné plutôt à satisfaire une curiosité passagère, qu a augm^ter nos connaissances, devait nécessairement perdre à la comparaison. Cq^ndant, cet appareil peut être utile dans un cours; les autres microscopes ne peuvent satisfaire que la curiosité d'un seul individu à la fois, tandis que le premier déroule au m^e instant ses tableaux variés devant une asseoaiblée nombreuse.

Une ère nouvelle semble s'ouvrir pour ce curieux instrument et le roégasœpe. Messieurs Daguerre et Niepce ont reculé les li* mites de la physique , lenr découverte admirable va rendre l'existence à plus d'un appareil. Il faut des satellites à cet astre, nais* sant, et bientôt, sans doute, nous verrons ces instrumens. sortir de l'obscurité où ils végétaient, pour venir partager la gloire réservée à l'cGiivre nouvelle.

Le mieroseï^ solaire ne sera pas des derniers et déjà« M» Talbot a fait pressentir les résultats qu'on peut attendre d'une pareille association. Il faut espérer que cette merveilleuse production de l'esprit hun^in sera so^us peu livrée u l'avidité du publié !

' La nicroscope au gaz n'est autre chose «pie l'appareil solaire éclairé par une lumière artificielle* La décMiv^le de M. Drammond est certain^nent une belle chose, mais l'œuvre de Ihomme porte toujours son cachet et doit s'incliner humblement devant l'œuvre de la nature. Le microscope solaire est animé par cette dernière, tandis que le microecope au gaz, est l'esclave d'une lueur bien pâle si nous la comparons à la lumière brillante qui éclaire le monde.

M« Drummcmd destinait sa nouvelle lumière à l'édairage des phares. M. Cooper de Londres ne tarda pas à reconnaître tout l'avantage qu'on pouvait en retirer, en la rabstituaat aux rayons du soleil. Durant plusieurs mois de l'année , à certaines heures du jour, on ne peut faire usage du microscope solaire, car le principe qui l'anime n'est pas soumis à la volonté de l'homme.

Mais aussitôt que la lumière Drummond eki manifesté sa puissauce, l'appareil solaire défia les caprices des saisons et l'on put admirer ses beaux phénomènes, mômependant la nuitk plus obscure.

Cette belle lumière est produite par l'action des gaz hjdrogène et oxygène, sur le carbonate de chaux, La plupart de nos lecteurs ont sans doute vu la brillante expérience de la combustion du Car dans l'oxigène; le chalumeau de Clarke ou de Newmann est enrcore un instrument que l'on trouve dans tous les cabinets de physique; l'appareil destiné à la production de la lumière Drum^ tnond , n'est autre chose que ce chalun^u d'où les gaz combinés jaillissent contre une boule ou un cylindre de carbonate de dhaux. Mais le mélange des deux gaz , dans les proportions nécessaires à la formation de Teau , donne naissance à un composé détonnant , ainsi qu'on peut s'en assurer avec le {ùstolel de Volta.

Il iallait donc construire un appareil qui produisit séparément les deux gaz et ne leur permit de se combiner qu'en petites quantités et dans les proportions voulues.

Dans l'instrument que M. Warwick apporta en France, le mé-

laiige 4m gÊZ s opénit praiHpie MatHAt uf^ laur formatkm <( le réservoir oommnii oonteMdt une Irep grande quantité de gac bétonnant.

^ Oudquei loiles fliétaUiqnei étaient les aeok obatadea Qpp(K- ^ à la cûamunication de la flasme avec le gaz reafermé daM L'appareil; en un inot, c'était «te eapèoe de wachine inlér*nale dont plusieurs personnes firent usage , dans l'ignoranee eà eller étaient du danger qui les menaçait à chaque instant-

La réputation don* le ndcrosoope an gas jouissait en Angleterrot avait précédé son inf>ertation en France. Nous étions en arrière, il étaii de notre devoir de ehercher à reproduire TinatranMiût» M. .GaIj-*Gasalatt professeur de physique t voulut bien nous as^ socier à ses travaux, mais bientôt, nous reconnûmes avec lui, toul ledanger inhérent à la construction anglaise et peu s'en faUut que nous ne fussions les premières victimes.

C'était un appareil à refoire , presque une uouveUe création. Des expérienoes répétées et souvent dangereuses pouvaient seules nous conduire au but, néanmoins il fallait y parvenir et notre persévérance ne tarda pas à élre récompensée. Aujourd'hui nous pouvons dire, que si le microscope au gaz est d'origine anglaise, il peut ,: à bon droit ^ réelassM^r sa naturalisatiott en France.

Veîei , en peu de mots , la description de notre appareil :

Ghaqtie gaz est renCèrmé dans un réservoir s^ré. La pression exercée par une colonne d'eau» les force à s'échapper toujours aépnnément , par deux tubes q|ui viennent plonger au fiond d'un vase très-profond et presque entièrement plein d'eau. En se dé^ gageant , les gaz montent à la surface du liquide où ih se combi* nent en trè»-petile quantité. L'orifice de ce premier vase de sûreli est fermé par un bouchon en liège qui serait bientôt chassé avec violence, s'il armait que le gaz vint à détonner. Un tube adapté à ce vaasi conduit le mélangn détonnant dans une éprouvetle égaleanent pleine d'eau et fermée par un autre bouchon. Un der^

nier conduit donne passage à la petite quantité de gaz développée à la partie supérieure de cette épr^Mivette de sûreté. Mais avant d arriver à l'extrémité du chalumeau , il fout encore que le fluide traverse un tube de sûreté à peu près semblable à celui de Davy ou de Hemming, garni à l'intérieur de 400 toiles métalliques très^ fines et superposées. Les quatre becs du chalumeau sont en pla»- Une et percés de très petits orifices.

Lorsque les gaz chassés par la pression du liquide, s'échappent par les quatre becs, ils viennent frapper sur un cylindre de carbonate de chaux maintenu en contact avec les petits orifices ; si l'on enflamme le mélange, la diaux devient incandescente et bientôt, animée par le gaz oœyhyéroçène , produit Une lumière telleitient vive , que Ton a peine à en supporter l'éclat.

Lés rayons lumifteux sont réfléchis sur le verre condensateur par un réflecteur parabolique placé devant la lumière et derrière une cloison qui sépare la chambre en deux parties. La première renferme l'appareil éclairant ; le mîcf oscope égalemcait fixé à la cloison, se trouve dans la seconde.

Cet examen rapide suffit pour donner une idée générale du ga^ zomètre.

Il est une autre application de cet appareil qui doit un jour, le rendre indispensable, surtout aux physiciens et aux chimistes. En supprimant le cylindre de carbonate de chaUx , on obtiendra sur une plus grande échelle, le^chalumeau de Newmann. Mais quelle puissance prodigieuse ! Le diamant se voiatilise, le platine est fondu à l'instant même rà ces corps sont soumis à la flamme. On n'avait encore étudié l'action du chalumeau que pendant queU fpies minutes; notre nouvel appareil peut agir pendant des heures ou môme des journées entières.

On ne saurait prévoir les résultats de ces expériences ; c'est une voie nouvelle quenousavons sig&alée aux sayansdepuis 1833; L'action prolongée de cette fliimme énergique, doit ffiireéprou-

ver aux corps, des transformations inconnues et qui pourront servir à expliquer certains mystères de la nature impénétrables jus* qu*à ce jour!

Le microscope au gaz est utile pour la démonstration publique. Tous les corps soumis au microscope solaire , peuvent l'être également à cet appareil. Mais son prix élevé, l'emplacement qui lui est nécessaire et le temps qu'il faut sacrifier à la préparation des gaz, sont autant de raisons qui militent en faveur du microscope solaire et le feront toujours préférer par les amateurs.