DU POUVOIR AMPLIFIANT DES MICROSCOPES

Le pouvoir amplifiant ou grossissement d'un microscope est le rapport qui existe entre la grandeur absolue de l'objet et la grandeur absolue de Timage.

Pour amplifier Timage, Tobservateur peut recourir à plusieurs moyens.

i* G*esi d*abord Tassociation des objectifs et des oculaires. Nous avons vu plus haut en effet que le grossissement n*est pas dû seulement à Tobjectif, mais qu'il est également dû en grande partie à Toculaire qui joue le rôle de loupe. Or, de même qu'il y a des séries d'objectifs donnant des grossissements divers, de même on a fait des séries d'oculaires dont le pouvoir amplifiant va en augmentant. On pourra donc avec un seul objectif et plusieurs oculaires obtenir une amplification croissante jusqu'à la limite assignée par le grossissement du plus fort oculaire. Si l'on a de plus une série d'objectifs, par la combinaison des objectifs les plus forts avec les oculaires les plus puissants, on obtiendra le grossissement le plus considérable possible avec ces lentilles.

Les objectifs et les oculaires sont désignés d'après leur grossissement par des chiffres 0, 1, 2, 3, etc. Notons également, car les commençants s'y trompent souvent, que dans les objectifs les plus forts, c'esUà-dire ceux qui donnent les grossissements les plus considérables,' la lentille inférieure présente un très petit diamètre, tandis que les objectifs d'un faible pouvoir amplifiant ont une lentille inférieure d'un diamètre relativement grand.

D'après ce que nous venons de dire, on pourra donc obtenir divers grossissements, soit en variant les objectifs, soit en variant les oculaires. Mais en général il vaut mieux obtenir l'amplification avec les objectifs qu'avec les oculaires. L'observalion démontre en effet que la perte de lumière occasionnée par l'emploi des oculaires puissants est à grossissement égal beaucoup plus sensible que lorsqu'on emploie de forts objectifs. Les forts objectifs offrent, il est vrai, dans leur emploi Tinconvénient de nécessiter l'usage de couvre-objets très

16 GUIDE DE MICROGRAPUIE.

minces, mais ce n'est là qu'un inconvénient relativement minime, bien qu*il constitue Tune des raisons qui empêchent de porter le grossissement au delà de certaines limites.

2"* Un autre moyen pour grossir les objets consiste dans rallongement du corps du microscope. Cela devait être puisque plus on éloigne Toculaire de Tobjectif, plus les rayons que reçoit le ven^e de champ sont divergents. Mais en même temps rimage devient diffuse. Pour allonger le tube du microscope il suffit de le tirer, car, ainsi que nous l'avons dit, dans la plupart des instruments de construction française, ce tube e^t formé de deux cylindres creux emboîtés à la manière des tubes d'une lorgnette. Il y a toutefois une limite à ce mode de grossissement, car lorsque le tube dépasse 25 centimètres et que l'oculaire employé a moins de 3 centimètres de longueur^ la perte de lumière devient telle, qu'il est préférable d'en revenir à un grossissement moindre.

§ iO. OBJECTIFS A IMMERSION.

Ces objectifs destinés à donner les plus forts gross)ssement> ont été imaginés pour obvier à la brusque déviation que subissent les rayons lumineux, d'une part en traversant le cou weobjet pour entrer dans Tair, d'autre part en passant de Fair dans la lentille objective.

Le principe employé a été indiqué par Amici en 1844. II consiste à interposer entre le verre mince couvre-objet et la lentille inférieure de l'objectif un corps transparent ayant à peu près le même indice de réfraction que le verre. Après de^ tâtonnements divers, on a reconnu que mieux qu'aucun autre corps (huile de pied de bœuf, essence d'aniset glycérine, etc/ l'eau distillée remplit les conditions désirées. La différence entre l'indice de réfraction de l'eau et celui de Pair est en effet beaucoup moindre que celle qui existe entre les indices de réfraction de l'air et du verre. De plus, l'eau distillée no laisse aucun résidu sur les surfaces qu'elle recouvre.

Les lentilles à immersion augmentent l'éclairage, par suilo de la suppression des brusques réfractions subies par It^ rayons lumineux qui peuvent alors entrer en plus grand noiii-

bre dans Tobjectif ; à cet avantage s'en joint un second; le foyer de la lentille objective se trouvant reculé par la substitution de Teau à Tair (Voir Robin, loc, rà.), la mise au point devient plus aisée, cbose très importante, quand on fait usage de forts grossissements.

Emploi. — Pour se servir des objectifs à immersion, on commence par nettoyer avec soin la lentille inférieure de lobjectif ainsi que le couvre-objet. Puis, avec un agitateur on prend une goutte d*eau distillée que Ton dépose sur la lentille objective. On dépose également une goutte de liquide sur le couvre-objet à l'endroit que l'on veut observer, et après avoir mis le tube du microscope en place, on le fait glisser jusqu'à ce que les deux gouttes d'eau, celle de l'objectif et celle du couvre-objet, se confondent. 11 ne reste plus alors qu*à mettre au point pour l'observation.

§ il. MESUAR DU POU VOIR AMPLIFIANT DES MICROSCOPES.

Pour mesurer le pouvoir amplifiant d'un système optique donné, il est nécessaire d'avoir à sa disposition des instruments particuliers qui ont reçu le nom de micromètres.

MicrooiètrM. — Un micromètre est une plaque de verre «ur laquelle sont gravés à l'aide de la machine à diviser et avec la plus grande précision des traits parallèles et d'un écarlement parfaitement déterminé. On emploie pour la mesure des grossissements deux sortes de micromètres :

i* Le micromètre objectif y qui porte des divisions répondant au centième de millimètre; ces divisions à peu près invisibles à rœil nu sont assez difficiles à placer sous l'objectif; on arrive cependant avec quelque exercice à le faire rapidement, surtout si l'on a soin d'employer un éclairage un peu oblir|ue.

â* Le micromètre oculaire est une plaque de verre qui porte ordinairement des divisions représentant des dixièmes de millinoètre. Ce micromètre se place entre le verre de champ et le v-erre de l'œil de l'oculaire au même niveau que le diaphragme, •:' est-à-dire au foyer même du verre de Toeil.

Mcsare da poaTolr ampllÉant du mleroscope parle micro-

6CIDE DE mCBOGRAPHIE. 2

18 GUIDE i)B MtCROâRAPHIB.

mètre ocalaire. — Nous n'indiquerons avec détails que ce procédé, le seul qui donne des résultats exacts.

Supposons tout d'abord que le verre de Tœil de Toculaire employé grossisse exactement 10 fois. (C'est ce que les constructeurs s'attachent à obtenir pour les lentilles qu'ils réservent à leurs oculaires micrométriques). — Le micromètre oculaire étant placé comme nous l'avons dit plus haut, au foyer du verre de l'œil, puisque ses divisions mesurent des dixièmes de millimètre et que la loupe grossit 10 fois, chaque division du micromètre oculaire représentera un millimètre.

Si maintenant on place sous l'objectif le micromètre objectif, il suffira de voir combien chaque division de ce micromètre occupe de divisions du micromètre oculaire. Ck)mme les divisions du micromètre objectif représentent des centièmes de millimètre, si une de ces divisions recouvre trois divisions du micromètre oculaire, c'est qu'elle vaut après grossissement 3 millimètres ; ce grossissement s'exprimera donc ainsi :

o«",oi X G =* a"",oo

Il faut conclure de l'expérience que le système optique employé (objectif et oculaire) grossit 300 fois.

Ce procédé donne des résultats parfaitement exacts, puisque l'image de l'échelle oculaire et celle du micromètre objectif se trouvent toutes les deux dans l'axe de l'instrument, superposées dans un môme plan, au foyer même de la loupe, en sorte que pour des dimensions égales elles sous-tendent le môme angle sur la rétine, par conséquent sont reportées par l'œil à la même distance.

La méthode que nous venons d'indiquer donne bien entendu le grossissement de tout le système optique. Si l'on voulait connaître le grossissement de chacune des deux pièces optiques (objectif et oculaire) prise séparément, on ne pourrait y arriver avec la même précision. Ces mesure^ d'ailleurs n'ont qu'un intérêt de curiosité scientifique. Il est en effet bien inutile de connaître le grossissement de

CUAP. h — DES MICROSCOPES ET DB LEUR EMPLOI. id

Tobjectif seul, puisqu'on ne peut se servir d'un microscope

sans employer à la fois Tobjectif et l'oculaire.

II existe d'autres méthodes pour déterminer le grossissement des microscopes (méthode de la chambre claire, méthode de la double vue, etc.) ; mais elles sont toutes moins simples et surtout moins exactes que celle que nous venons d'exposer. Nous renvoyons pour leur description aux ouvrages cités plus haut.

§ i2. MESURE DES OBJETS MICROSGOPIQnES.

On entend par grossissement de Tobjet, non pas son grossiâ'> cernent cubique^ mais son grossissement en diamètre. On ne mesure en effet que Tune de ses dimensions.

On peut employer pour la solution du problème, diverses méthodes ; nous n'en indiquerons qu'une seule, la plus exacte et la plus simple.

Elle repose sur la connaissance du pouvoir amplifiant du système optique employé (1).

Ce pouvoir amplifiant, nous venons de le voir, est facile à déterminer.

Le micromètre oculaire étant disposé comme plus haut, on remplace dans l'opération précédente le micromètre objectif par le corps à mesurer (globules du sang, par exemple) et l'on note exactement combien ce corps occupe de divisions du mirromètre oculaire. Supposons qu'il recouvre deux divisions et demie.

Son diamètre amplifié correspond donc à 2"°, 5 (puisque nous admettons toujours que le verre de l'œil de l'oculaire grossit 10 fois). D'autre part, si le grossissement du système optique employé (objectif et oculaire) est 300, le diamètre réel du glo-

;i} Lorsqu'on no possède pas de micromètre objectif pour déterminer \e poQToir amplifiant d'un système optique donné, on peut se servir des Ubles dressées par les constructeurs, et qu'ils livrent en vendant Tinstrument. Toutefois ii est préférable de dresser soi-même cette table. Pour sÛDpUller on aura soin d'employer toujours le môme oculaire micrométriqup, et Ton n'oubliera pas de tenir compte de la longueur du tube du microscope, le pouvoir amplifiant variant considérablement avec cette Ion-

20 GUiDB DE MICROGRAMIIB.

bule sera ^ = 0 007 ou 7 millièmes de millimètre. Ainsi

donc, d*une manière générale, le diamètre amplifié d'un objet est représenté par une fraction dont le numérateur est le nombre de millimètres que recouvre Tobjet amplifié, tandis que le dénominateur est le grossissement connu du microscope.

Nous n'entrerons pas dans de plus longs détails sur ces mesures du grossissement, nous bornant à Tezposé des méthodes ci-dessus, établies pour la première fois par M. Robin [hc, cii.), méthodes qui sont en réalité les seules qui donnent des résultats exacts, en même temps qu'elles sont d'une application facile.

g 13. CHOIX d'un microscope.

Les divers modèles que nous avons cités plus haut, dus à nos meilleurs constructeurs, sont tous de bons instruments; mais, que l'on n'entende pas par bon microscope un instrument compliqué. Les plus petits modèles peuvent être d'excellents instruments et rendre de très grands services s'ils répondent aux principales conditions que nous avons envisagées déjà et à celles que nous allons rappeler de nouveau.

■>€• «a»litésderoiOeetif — On doit exiger des objcctîN certaines qualités que Goring désigne des noms de pouvoir définissant, pouvoir pénétrant et pouvoir résolvant.

{"* Pouvoir définissant, — On nomme ainsi la propriété qu'ont les bons objectifs de donner des images à bords bien nets et bien définis ; cette propriété dépend de la correction plus ou moins parfaite des aberrations de sphéricité et de réfrangibilité (Voir plus haut, page 7).

^â* Pouvoir pénétrant, — C est la propriété qu'ont certains objectifs de faire distinguer avec netteté des parties de l'objet microscopique qui sont un peu en dehors du foyer. — Celte propriété des objectifs peut rendre des services, à condition que le pouvoir définissant ne soit pas diminué.

'd"" Pouvoir séparateur, résolvant ou anaiy tique, — C'est la qualit** qu'ont certains objectifs de donner avec netteté l'image de

CHAP. I. — DES UICROSCOPES ET DE LEUR EMPLOI. 21 dfijcau détails des objets, stries, saillies, dépressions, etc. — C«lle qualité est malheureusement contraire aux deux précédentes, surtout à la pénétration. — Ajoutons que l'on doit pré- [érerun objectif qui définit bien, à un objeclîr d'un grand pou- Foiranatylique.

Pour vériQer les qualités précédentes des objectirsquc l'on

a se sert de préparations faites à l'aide d'animaux ou de végétaux microscopiques qui présentent des détails de Mructure généralement trës-délicats, mais pourtant nettement déBnis. — Ces préparafions reçoivent le nom de Test-Objets et servent principalement à vérifier les poutdirs définissant et résolvant des objectirs,

Vm<-*U«m. — L'un des plus anriens tesl-objets, qui n'est plus guère employé maintenant, est fourni par les écailles de la Forèicme, Lepisma,.

Mccharina, insecte Tbysanoure (vulg.

p'Hsson d'argent). Ces écailles présentent des stries longitudinales et des stries obliques par rapport à ces dernières («B- 9)-

Fig. II.

23 GLIDE DE MICROGRAPIIIB.

Les écailles cordiformes du petil papillon de ehou, Pierit rapr {fig. 10), ainsi que celles dn Poduia i/tum(xv, sonl d'un usage eicellent. — Sur les premières on doit déienninér des rangée longitudinales de granulations veml.lables à de peUtes jwrt»; sur les sefondei, des marque» en forme de virgule* lenuiuées par raw pointe fine ilîg. III. Si l'objectif est trèï-bon. elles doivent de plus njon* Ircr une ligne médiane blancbe pro-

Ht- li.

duite par la réfraction de la substance mince el ^s» . c --incompl Moment corrige ou mal centré ne nicr:-in ^iparfaitement (Robin, loe.rfi.).

On se sert également beaucoup aujourd'hui c =- ^ ,*-*

jets, des enveloppes siliceusev des Diatomées. - Dt: - '

de ces test-ohjcts on fait u^ase de la lumière ^-K ^ -.- ',..-"apparaître le» stries les plus déli'ate-

CHAP. I. — DBS MICHOSCOPBS KT DE LEUR EMPLOI. ' 23 Le PUunmgma aagulalum (Hg. 12) est un très-bon test pour

U valeur d'objectifs puissants avec la

lumière oblique. — Toutefois ces

stries doivent se montrer de la façon

(a plus nette avec un bon objectif h

immersion sous l'influence du simple

éclairage central. Avec les objectifs puissants et l'éclairage oblique od aperçoit des lignes dont les unes se croisent transversalement sur l'enveloppe tandis que les autres ont une direction oblique. Avec de fions objectifs à immersion „, on voit qne ces lignes, qui ' ÎÎS " interceptent de petits es- ;:»

paces hexagonaui élégants •■• et fort resserrés, sont en !!S rf alité des séries de ponc- j** tuations rondes (flg. 13 et p, ,j 14). Le Surtrella gemma, le Grammalophora suèlilmima, le Navieula affit

s{flg. 15etl6)etc.,

L des test-objets d'une exquise délicatesse.