DU MICROSCOPE COMPOSÉ

Cet Instrument, comme tout autre instrument d’optique composé de plusieurs verres, est formé essentiellement de deux appareils distincts. L’un , que l’on appelle objectifs parce qu’il reçoit immédiatement les rayons venus des objets, consiste en une lentille convergente placée de manière à jeter derrière elle une image renversée et agrandie de l’objet. L’autre appareil, que l’on nomme oculaire, parce qu’il est placé du côté de l’œil, est formé par une loupe ou par un système de loupes, à travers lequel on regarde l’image donnée par l’objectif. En vertu de cette combinaison, lorsque la pupille est placée immédiatement derrière la loupe , et que l’image finale est amenée à la juste distance de la vision distincte, l’angle visuel, qu'elle sous-tend dans l’œil, peut être rendu beaucoup plus grand que ne serait l’angle visuel sous-tendu par l’objet vu directement. Le rapport de ces angles s’appelle le grossissement angulaire.

Pour réaliser cette disposition , l’objet doit être placé au delà du foyer principal réciproque del’objectif. L’imagequ’il jette à traversée verre aurait une grandeur infinie s’il était placé au foyer même ; elle sera donc seulement foi t agrandie, si on se borne à l’en mettre à une petite dis» tance. Comme les axes des pinceaux ainsi réfractés par l’objectif coïncident en direction avec les axes des pinceaux incidents, la grandeur

(le l’Image est à celle de l’objet dans le rapport de leurs distances au verre, c’est-à-dire, à très peu près comme la distance focale principale de l’objectif est à sa distance à l’image qu’il donne. Ainsi, pour que ce rapport de grandeur soit considérable , sans allonger démesurément l’appareil , il faut que la distance focale de l’objectif soit très-courte, ce qui exige que la lentille soit très-petite. Si l’on formait cette lentille avec un seul verre , les images produites dans les conditions précédentes par les divers rayons simples du spectre seraient trèsinégalement distantes de l’objectif, ce qui rendrait leur observation à iravers la loupe fort défectueuse, parce qu’elles se présenteraient à différentes distances de l’œil et avec d’inégales grandeurs. On prévient aujourd’hui cet inconvénient en achromatisant l’objectif. Alors les diverses images formées par les différents rayons simples sont sensiblement coïncidentes en grandeur et en position. On place aussi dans l’intérieur de l’instrument un diaphragme à l’endroit où elles doivent .se former, afin de laisser passer l’image pure sans aucun mélange de lumière latérale. Par le même motif le tuyau qui porte le verre est noirci intérieurement.

Maintenant si l’on suppose l’oculaire formé d’une seule loupe derrière larpielle l’œil est placé, il pourra, en éloignant ou rapprochant cette loupe de l’image, l’amener à la juste distance qui convient à sa portée de vision. Il la verra donc ainsi nettement et agrandie dans un rapport que nous pourrons tout à l’heure déterminer. Mais une loupe ainsi formée d’un seul verre donnerait une image définitive qui serait iVangée de couleurs sur les bords. On évite cet inconvénient en composant l’oculaire de deux verres convergents convenablement disposés.

On améliore encore considérablement l’effet de l’appareil en ne recevant pas immédiatement dans le diaphragme l’image qui serait donnée par l’objeciif; mais en lui faisant traverser auparavant un second verre convergentd’un foyer beaucoup plus long. L’usage évident de ce verreest de rassembler les pinceaux séparés par l’objectif, de les concentrer dans un plus petit espace, de rendre ainsi l’image plus nette, plus petite, et

de faire, par conséquent, voir une plus grande partie de l’objet par un oculaire donné. Mais il a encore une autre utilité plus cachée qui consiste dans l’influence qu’il exerce sur l’achromatisme, il é’ait même tout à fait indispensable avant que M. Selligue n’eût donné le tnoyen de constiuire des verres achromatiques, en combinant une lentille piano-concave en flint-glass avec un verre bi-convexc en crown-glass, taillés de manière à ce que l’une des faces convexes de la lentille biconvexe puisse s’appliquer exactement sur la face concave de la lentille piano-concave. Au moyen de ces lentilles, M. Charles Chevalier construisit le premier microscope réellement achromatique.

Le microscope horizontal d’Amici ne diffère de celui que nous venons dedécrireque dans un seul point: c’estque l’image donnée par l’objectif SC réfléchit horizontalement sur l’hypothénuse d’un prisme placé audessus de lui, et va se peindre dans l’œil de l’observateur, qui peut ainsi observer plus commodément les images formées, en regardant devant lui dans une direction horizontale.]

Indiquons maintenant les moyens que l’observateur peut employer pour mesurer le grossissement du microscope et les dimensions réelles des objets , quelle que soit la combinaison des lentilles.

De la mesure des objets microscopiques. — Elle se fait au moyen de petites plaques de verre appelées micromètres , sur lesquelles on a gravé des divisions du millimètre. Depuis M. Lebaillif, qui était déjà parvenu à tracer des 400'* de millimètre, on a été jusqu’à diviser un raiiüractre en 500 parties. Toute observation microscopique qui n’est pas accompagnée de l’indication du grossissement employé et des dimensions de l’objet est foncièrement incomplète. Le procédé d’Amici pour déterminer ces deux éléments est fort simple. Au moyen d’une lame de verre à faces parallèles, inclinée de 45 degrés, et placée devant l’oculaire, on regarde par réflexion un petit micromètre divisé en centièmes de millimètre, par exemple, plaeé sous l’objectif du microscope ; en même temps on voit à travers la lame de verre une règle divisée en millimètres , près de laquelle l’œil reporte l’image du

micromètre. Si un centième de millimètre du micromètre correspond à deux millimètres de la règle, le grossissement sera de 200 fois, et si un objet quelconque est placé près du micromètre, on aura deux de ses dimensions et le calque exact de ses contours , avantage inappréciable pour les personnes qui ne savent pas dessiner.

Charles Chevalier obtient des résultats encore plus précis en employant la "chambre claire du même auteur, que nous décrirons plus bas.

On trace sur le papier les divisions du micromètre et la figure de üobjet vus à travers le microscope. On a ainsi à la fois la mesure de deux de ses dimensions , et celle du pouvoir amplifiant qu’on a mis en usage.

Frauenhofer adaptait au porte-objet dè ses microscopes un chariot mû par des vis micrométriques munies de cadrans divisés. On calculait la longueur ou la largeur d’ut) objet par le chemin qu’il avait parcouru, à partir d’un fil de cocon fixé au foyer de l’oculaire. M. George Oberhauser a modifié cet appareil pour l’appliquer aux platines tournantes de ses microscopes.

Divers modes d‘ illumination. — D’après la petitesse inévitable de l’objectif chaque point de l’objet ne peut envoyer à l’œil que trèspeu de lumière, c’est pourquoi on a soin de l’illuminer artificiellement.

Quand l’objet est opaque on obtient ce résultat en jetant sur lui , au moyen d’une lentille convergente, un faisceau lumineux dont on fait varier l’intensité. Les objets transparents doivent être, au contraire, éclairés par transmission, en faisant passer à travers leur épaisseur des rayons réfléchis par un miroir ou par un prisme. Quand la lumière réfléchie par le miroir est trop vive, on la tempère au moyen d’un diaphragme tournant percé de trous de diverses grandeurs, ou en couvrant la surface du miroir d’une feuille de papier pu d’un disque de carton blanc.

Wollaston (1) avait observé que la lumière qui arrive à l’œil et qui n’a pas pour effet unique d’éclairer l’objet, trouble plutôt qu’elle ne favorise la vision. Il imagina donc de recevoir la lumière sur un miroir plane et de la faire eonverger s«ir le même plan que l’objet à examiner, au moyen d’un tube qui portait à son extrémité supérieure une lentille piano-convexe dont la surface plane était tournée du côté de l’objet.

M. Dujardin (2), partant du même principe, en a fait une application beaucoup plus parfaite. Les rayons réfléchis par un miroir concave sur le porte-objet subissent , en passant près du bord si ténu dts corps microscopiques , les effets de la diffraction ; de là altération de leurs contours qui paraissent fortement ombrés. M. Dujardin a donc cherché à amener le foyer de la lumière illuminante sur l’objet même. Pour y réussir, il reçoit la lumière sur un prisme parfaitement isocelle, et la concentre au moyen de deux lentilles convexes sur le champ de l’instrument. La distance focale du concentrateur se détermine facilement en faisant réfléchir des objets éloignés , tels que des tuyaux de cheminée, parle prisme, et en cherchant la distance à laquelle leur image se peint nettement sur le champ du porte-objet. En mettant l’objet microscopique à cette distance, il se trouve placé exactement au foyer des deux lentilles convergentes du concentrateur , et luimême devenant le foyer des rayons qui arrivent à notre œil, les effets de la diffraction disparaissent complétemeut. Ces divers modes d’illumination s’appliquent également aux microscopes simples et aux microscopes composés.

Examen de certains corps au moyen de la lumière polarisée. — 11 existe dans la nature un grand nombre de corps qui exercent sur la lumière

(1) A description of a microscopie doublet ; Philosoph. transact. for the year 1829, part. I, p. 9.

(2) Dictionnaire de V industrie manufacturière , article MICROSCOPE, p. 623. — ,ywr l'organisation des infusoires. Ann. sc. aat., octobre 1838.

polarisée une action qui nous permet de saisir certaines particularités de leur structure intime. Plusieurs de ces corps échappent à 'nos sens par la petitesse de leurs dimensionsr Afin de pouvoir les étudier, M. Biot a fait construire par Charles Chevalier un appareil dont nous devons donner une idée.

Il consiste en deux doubles prismes de Nicol , formés chacun de deux prismes de spath d’Islande parfaitement é^jaux, et dont la section par un plan perpendiculaire aux arêtes soit un triangle dont l’un des angles est fort aigu. On réunit ces deux prismes au moyen d’une cUuche de térébenthine épaissie ou de baume du Canada, et on les dispose de telle sorte, que l’un des rayons doublement réfractés est réfléchi iutérieuretüent par leur surface commune, tandis que l’autre rayon passe seul et est transmis isolément avec le sens de polarisation qui lui est propre. Ce double prisme est logé dans un tube de cuivre. Supposons , maintenant que l’on regarde le ciel à travers deux de ces doubles prismes. Tant que les grandes diagonales des rhomboïdes qui les terminent à leurs extrémités ne sont pas perpendiculaires l’une sur l’autre, le,4 rayons qui émanent du ciel sont transmis à l’œil; mais si ces diagonales se coupent à angle droit, le rayon transmis par le premier double prisme ne peut pas traverser le second, et n’arrive plus à l’œil, de sorte que le champ de vision paraît tout à fait noir. Si alors on interpose entre ces deux doubles prismes une lame douée de la double réfraction , et qu’on la fasse tourner dans un plan perpendiculaire aux faces longitudinales du double prisme, il arrivera que, dans certaines positions, elle dépolarisera la lumière et lui permettra de parvenir jusqu’à l’œil. Si la lame est très-mince , elle se nuance de couleurs variées. Des phénomènes analogues s’observent quand on interpose toute lame mince, appartenant à un corps quelconque doué d’un arrangement de parties régulier qui n’est pas symétrique autour d’un point.

Voyons maintenant quel parti l’on peut tirer de ces phénomènes pour l’étude microscopique de certains corps. On emploiera de préférence le microscope horizontal d’Amici. L’objectif est tourné en

liaut; au-dessus de l’objectif "est le porte-objet; au-dessus du porte-objet, une plaque de métal mobile dans le sens horizontal et percée de trous circulaires; et enfin , au-dessus de cette plaque, un miroir réflecteur destiné à illuminer les objets. Derrière l’objectif se trouve un double prisme de ISicol ; les objets à examiner étant placés sur le porteobjet, on les amène d’abord au foyer de la lentille, puis on les examine comme avec la lumière ordinaire. L’illumination est la même, sauf qu’elle est moins intense. Veut on savoir s’ils exercent une action surla lumière polarisée, alors on place un autre double prisme dans un des trous de la plaque de métal circulaire, puis on le fait tourner surson axe en regardant dans le microscope. Si le champ reste toujours obscur, quelque position que l’on donne au corps interposé, c’est une preuve que ce corps n’exerce aucune action sur la lumière polarisée; mais s’il devient visible dans son entier ou dans quelques-unes de ses parties, s’il se nuance de couleurs variées, c’est qu’il dépolarise celte lumière. La fécule est un corps qui présente ces deux phénomènes. Chaque grain a deux méridiens qui se croisent à angle droit; ils sont parfaitement noirs, ce qui prouve qu’ils n’agissent pas sur la lumière polarisée. Au contraire, les segments qu’ils comprennent sont nuancés de diverses couleurs. On produit des phénomènes semblables sous le microscope, comme M. Talbot l’a fait le premier, en déposant sur une lame mince de verre une goutte de solution alcoolique d’acide borique ou de toute autre substance qu’on y laisse cristalliser par évaporation : alors les petits cristaux, en se formant se grou- * pànt les uns avec les autres, développent successivement toutes les couleurs propres à leur épaisseur individuelle et à leur agglomération progressive. On obscrveiles phénomènes semblables avec les petits rhomboïdes de chaux carbonatée que M. Turpin a trouvés en si grand nombre dans les œufs des limaces (1).

(1) M. Charles Chevalier a construit, sous la direction de M. Biot, un appareil qui permet d’examiner au microscope les phénomènes qui accompagnent les compositions et les décompositions chimiques au moment où elles s’opèrent. Tôt ou

La caméra lucida est un instruuient indispensable pour dessiner les objets vus au microscope avec une exactitude rigoureuse, et elle fournit le moyen le plus commode et le plus exact pour mesurer leur» dimensions. La chambre claire la plus simple consiste en un petit miroir plan d’acier qu’on adapte à l’oculaire. Il est incliné de 45°, et réfléchit l’image de l’objet dans l’œil, qui la projette sur un papier placé sous l’extrémité oculaire du microscope. L’œil de l’observateur qui regarde par-dessus le petit miroir, dont le diamètre est moindre que celui de la pupille, peut donc voir l’image grossie de l’objet, alternativement dans le microscope et sur le papier. 11 suffit d’eu suivre les contours avec un crayon pour en avoir une représentation fidèle.

Du chariot de Turrel. — M. Turrel a imaginé, en 1832, un perfectionnement du porte-objet, dont j’ai souvent apprécié l’utilité. Quand on examine un objet, même avec le microscope simple, et qu’il est situé en partie hors du champ de la vision, il est extrêmement difficile d’avancer ou de reculer la plaque de verre de la quantité rigoureusement nécessaire pour que l’objet soit visible tout entier. Le plus souvent il sort du champ du microscope : oti fait de vains efforts pour le retrouver, on s’impatiente, etq.uelquefols l’observation est perdue. Avec

tard il trouvera son, application à l’étude des corps organisés qu’on voudra soumettre à diverses influences : c’est pourquoi je crois devoir en parler ici.

L’appareil consiste en une forte lame de métal, creusée aumilieude sa longueur, d’une cavité^ en forme de calotte sphérique dont le fond est percé d’un trou circulaire. Aux deux extrémités de cette lame sont fixées deux plaques elliptiques, et au-dessous de ces deux plaques sont deux lampes à alcool qui peuvent s’en approcher et s’eu éloigner à volonté au moyen des vis verticales qui les sup|)ortent. Pour employer l’appareil, on place le verre démontré dans la cavité, et l’appareil sur le porte-objet. Si l’on veut opérer à froid , il suffit de mettre les corps en présence dans le verre démontré, et d’observer ce qui se passe. Veut-on voir l’influence de la température, on allume les deux lampes , qu’on met à une distance convenable , en les abaissant ou en les élevant. Les lampes chauffent les deux plaques, la chaleur se transmet aux lames , puis au verre, enfin aux corps en expérience , et l’œil , placé à l’oculaire du microscope , épie les phénormènes qui se manifestent à mesure que la température s’élève.

le ciiariot de Turrel , et au moyen de deux vis seulement, on fait marcher l’objet d’arrière en avant, de droite à gauche, ou de gauche à droite , ou suivant la diagonale, et l’on échappe à tous les désagréments dont nous venons de parler (1).

Du porte-objet pneumatique de Poiseuille. — La science réclamait depuis longtemps le moyen d’étudier sous le microscope les corps organisés vivants soumis à une pression atmosphérique plus forte ou plus faible que la pression ordinaire,, ou à l’influence de divers milieux ambiants liquides ou aériformes comprimés. Ce but est complètement rempli par l’appareil deM. Poiseuille(2).« 11 consiste en imeboîteen cuivre de 1 4 centimètres de longueur sur 65 de largeur et 83 millimètres de hauteur. Les parois supérieure et inférieure sont percées chacune de trois ouvertures rectangulaires, fermées par des glaces de 3,5 millimètres d’épaisseur. Ces glaces sont enchâssées dans les rainures qu’offrent les parois latérales supérieure et inférieure. L’une des extrémités de cette boîte porte un tuyau en. cuivre recourbé qui reçoit à son extrémité supérieure tantôt un manomètre à air comprimé gradué jusqu’à 20 atmosphères, tantôt un tube barométrique à siphon. L’extrémité opposée présente une ouverture qui sert à introduire les animaux

(1) Improvements in the microscope. Transact. of the Society of arts, vol. xuv.

M. Purkinje [IJeber den microtomischcn Müllers Archiv. für Physiolo-

gie, 18.34, p. 385) a Fait connaître, en 1834, un instrument dont il a , je crois, exagéré l’importance , et qu’il nomme le compresseur microtomique. \\ se compose essentiellement d’un disque de verre sur lequel un autre disque semblable est pressé par un cercle de cuivre. Ce cercle est reçu à vis dans une gorge ou tenu dans une fourchette à l’extrémité d’un levier formant bascule et soulevé par une vis à l’autre extrémité. Au moyen de cet instrument ^ on peut comprimer graduellement les objets soumis au microcospe, et étudier les effets dé cette compression ; montrer, par exemple, si certains organes sont creux ou pleins, s’ils contiennent des liquides ou d’autres corps dans leur intérieur.

(2) Recherches sur les causes du mouvement du sang dans les vaisseaux capil~ CaireSj Mémoire couronné par l’Institut en 1835. Mém. des savants étrangers.

clans l’appareil. Cette ouverture circulaire, de 35 millinoètres de diamètre, reçoit une vis percée à son centre, et qui est en communication avec un ajutage muni d’un robinet; sur cette dernière pièce se visse ou une pompe foulante ou une pompe aspirante.» Celte courte description suffit pour faire deviner les nombreux usages auxquelsun peut employer cet appareil. M. Poiseuille s’en est déjà servi pour démontrer que la pression atmosphérique n’avait aucune influence sur la circulation capillaire* des animaux ni sur celle du Chara.

Par quels moyens peut-on s’assurer de la bonté d’un microscope? Le docteur Goring (1) donne les préceptes suivants : on voit si l’instrument est achromatique en faisant tomber obliquement la lumière sur un objet transparent. VI aberration de sphéricité ne reconnaît lorsqu’un nuage léger couvre tout le champ du'microscope, ou si le contoui- de l’objet n’est pas nettement arrêté, ou encore si l’on aperçoit une image double. L’exagération du grossissement employé se reconaît lorsque l’image paraît trop sombre et mal visible, malgré la grande quantité de la lumière incidente ou transmise que l’on emploie pour l’illuminer. Le même savant a désigné spécialement des séries d’objets destinés à caractériser la puissance et toutes les bonnes qualités d’un microscope. Il les appelle lest objects : ce sont des objets très-petits présentant des dentelures , des points ou des raies extrêmement fines; tels sont les poils de la souris ou de la chauve-souris, les écailles de l’aile du papillon du chou, de l’Argus , ou celles du corps des Podurelles. Un microscope qui fait voir nettement ces deux derniers objets doit être considéré comme parfait.

Je ne saurais entrer dans le détail d’une foule de petites manipulations que la pratique enseigne, et que la théorie ne saurait prévoir. Les objets opaques sont placés sur une lame de verre, ou entre deux lames de la même substance humectées avec de l’eau, de l’alcool, de l’huile, du sirop de sucre, de l’huile de thérébenthine, du vernis des peintres,

(1) Memoir on the vérification of microscopie phenomena and an exact method of appreciating the qualit/ of microscopes and engiscopes.

(lu blanc ti’œuf , suivant (jue i'un ou l’aufre de ces !i(juides a la propriété <ie ne pas les dissouch-e et de les rendre plus transparents. Il est très-essentiel de s’assurer par des épreuves réitérées que ces liquides rie les altèrent en aucune manière. Pour rendre transparentes des parties organrsées, on les coupe par lames aussi minces que possible, ou bien on sépare les fibres dont elles se composent. Dans l’anatomie des tissus végétaux les tranches sont un grand moyen d’investigation; mais il f’autavoir grand soin détenir compte du sens suivant lequel la section de chaquetranche est faite. Il en résulte que cè n’est qu’à force de temps et de patience qu’on peut se former Une idée de la configuration microscopique, et de la position relative des parties que l’on examine. Ces réflexions s’appliquent aux coupés que l’on a faites sur le cerveau, le poumon , le foie, les reins et les autres organes parenchymateux.

Pour étudier l’organisation intérieure des animaux mfusoires (-1), on les plonge dans un liquide coloré par une substance végétale. Les animalcules avalent cette matière colorante; on les repèche alors avec un tube ou une pipette pour les replacer dans l’eau pure où leurs organes intérieurs deviennent visibles par transparence.

Veut-on examiner de très-petits végétaux ou dés graines au tnoment de leur germination, alors il faut avoir recours au moyen indiqué parM. Cornélius Varley (2). Ayant voulu voir la circulation dans un très-jeune Chara, il le laissa germer dans Une fiole; ensuite, lorsqu’il eut poussé une petite tige, il introduisit dans la fiole une lame de verre flexible avec laquelle il appliqua la fige du Chara contre la paroi de la fiole : puis il entoura cette fiole d’un tube de euivre interrompu au point où se trouvait la plante , et qui laissait pénétrer la lumière par une ouverture située du côté opposé.

(1) Ehrenberg, Die Infusions Thierchen als volkommene Organismen, 1838.

(2) Improvements in ihe microscope ; Transactions of the Society of arts , vol.i.viti,