SES QUALITÉS ET SON EMPLOI

La description des divers organes d'un microscope se trouve dans tous les traités de physique; nous ne nous y arrêterons donc pas; nous ferons seulement les remarques suivantes.

Un bon microscope doit être exempt d'aberration de sphéricité, d'aberration de réfrangibilité et posséder un pouvoir éclairant intense.

On reconnaîtra qu'il possède la première propriété : i° lorsque les images ne seront point déformées et qu'un des traits du micromètre objectif pourra être superposé à l'une des divisions d'un micromètre oculaire ^ ; 2° quand on apercevra distinctement à la fois tous les points de la préparation compris dans le champ de la vision ; 3° lorsque l'instrument fera voir successivement et isolément les différents plans compris dans l'épaisseur de la préparation. Néanmoins dans les études pétrographiques, lorsqu'il s'agit de la première exploration d'une plaque mince, il est essentiel d'avoir un champ très étendu et alors on peut accepter une légère aberration de sphéricité au pourtour du champ, en agrandissant l'ouverture des diaphragmes de l'oculaire.

Le microscope sera exempt d'erreur de réfrangibilité, quand les images ne seront point entourées de bandes irisées.

1 . On nomme micromètre une série de divisions rectilignes, espacées de fractions de millimètre, généralement de centièmes de millimètres, et tracées sur du verre. Le micromètre dit oculaire est disposé sensiblement au foyer de la lentille supérieure de l'oculaire; le micromètre objectif &q place sur le porte-objet.

Il est convenable que la platine du microscope soit pourvue de deux Rotation et centrée mouvements rectangulaires, de manière à pouvoir amener facilement au ^"^ porte-objets. centre du champ tel point de la préparation que l'on voudra. La platine doit en outre être munie de deux index, mobiles le long de deux petites règles graduées fixes ; deux guides en équerre maintiendront la préparation fixe sur la platine mobile, de telle façon qu'on pourra repérer tel ou tel point de la préparation et le retrouver facilement.

Le porte-objets tout entier doit reposer sur un disque circulaire parfaitement centré, susceptible d'un mouvement de rotation, et dont le bord portera un vernier mobile, en face d'un limbe fixe, gradué circulairement. L'importance de ce disque à mouvement circulaire est telle que sa construction est devenue, dans ces derniers temps, une des préoccupations principales des fabricants de microscopes. Pour réaliser le centrage, aussi exact que possible, de la plaque rotative, plusieurs méthodes ont été proposées. La plus simple, mise en œuvre pour la première fois, il y a plus de trente ans, par Oberhauser à l'instigation de Sénarmont, consiste dans l'emploi d'une platine circulaire graduée, dont le centrage est obtenu mécaniquement pour un objectif et un oculaire déterminés, et pour une position constante du cylindre du microscope.

On peut adapter une platine tournante de ce genre à un microscope quelconque qui en était d'abord dépourvu. M. Vérick, constructeur de microscopes, fournit des platines de ce genre dans lesquelles le centrage est excellent avec l'objectif n" 2 et l'oculaire n" i de ce fabricant. Le centrage y est encore passable et suffisant pour la plupart des observations, quand on substitue d'autres jeux de lentilles à ceux-ci.

Cependant les constructeurs ont entrepris d'obtenir un centrage qui se maintînt, ou qui fût au moins facile à obtenir avec un système quelconque d'objectif et d'oculaire. Le professeur Rosenbusch a fait construire par M. Fuess, de Berlin, un microscope dans lequel le centrage, établi primitivement pour un jeu de lentilles, est obtenu pour tous les autres au moyen d'un gauchissage plus ou moins prononcé, que l'on fait subir au tube du microscope à l'aide de vis de pression. Ces vis appuient dans différents

sens contre la partie libre du tube du microscope ; avec des tâtonnements, on ramène ainsi l'image d'un point de la préparation à se maintenir au centre des fils croisés de l'oculaire.

Dans certains microscopes anglais, qui ont figuré à l'exposition de Kensington, la platine rotative peut être déplacée horizontalement sur le porteobjets, à l'aide de vis de rappel qui lui impriment deux mouvements rectangulaires ; on l'amène ainsi, par tâtonnements, dans une position telle que son centre corresponde dans chaque cas à l'axe de vision du microscope.

Cette disposition avait du reste été adoptée, depuis longtemps déjà, par M. Hartnack et même par son prédécesseur Oberhauser. Il est évident que, dans les microscopes installés d'après ce procédé, il faut faire des essais pénibles pour rétablir le centrage, chaque fois que l'on veut changer les lentilles de l'instrument.

Le microscope construit par M. Nachet n'a plus cet inconvénient; le centrage, une fois réalisé avec un jeu de lentilles déterminé, persiste, quels que soient l'objectif et l'oculaire employés; dans cet instrument (fig. 1), les deux niçois restent fixes, ainsi que l'oculaire et les fils croisés qu'il renferme; l'objectif et la platine rotative sont entraînés dans un mouvement de rotation commun; la légère déviation, produite par les niçois, est corrigée à l'aide d'une double lame de crown en forme de prisme à angle très aigu; par conséquent, dès qu'une partie de la préparation est vue au point de croisement des fils de l'oculaire, elle ne peut plus s'en écarter sensiblement quand on fait tourner la platine rotative. Dans l'instrument ainsi construit, si le centrage devient légèrement imparfait par une cause quelconque, on a néanmoins l'avantage que le défaut n'augmente pas avec la puissance du grossissement mis en usage. Mesure La mcsurc des grossissements se fait de la manière suivante : on place

sur le porte-objet un micromètre objectif; on met au point, et, par une vision indépendante de l'œil droit par rapport à l'œil gauche, on fait coïncider l'image vue dans le microscope avec une règle divisée en millimètres et posée sur un support, à côté de l'instrument, à la distance de la vision distincte.

des grossissements.

Pour avoir la dimension réelle d'un objet vu au microscope, on se sert de la chambre claire : on dessine l'objet, puis on substitue à la préparation sous le microscope un micromètre objectif, et on s'arrange de telle façon que l'image des divisions vienne recouvrir le dessin qu'on vient d'exécuter et qu'on a eu le soin de ne point avancer ni reculer. On peut se servir plus avantageusement encore du micromètre oculaire, après avoir comparé ses divisions à celles du micromètre objectif.

Cette figure montre les parties ou dispositions suivantes de l'appareil :

i° A. Potence soutenant l'objectif et entraînant la platine rotative du porte-objets.

2° B. Bras fixé à la partie immobile de l'instrument et portant à sa partie supérieure un anneau dans lequel glisse un long tube cylindrique, renfermant en bas le nicol analyseur et en haut l'oculaire avec ses fils croisés.

3" Mécanisme pour le changement rapide des objectifs (modèle Thury supprimant le pas de vis).

4" Dispositions mécaniques servant à déplacer l'objet dans le champ de la vision, et divisions perpendiculaires entre elles, qui permettent, à l'aide de ces mouvements, de repérer un point intéressant de la préparation pour le retrouver immédiatement; l'une de ces divisions fait saillie en avant du bord antérieur de la platine, l'autre est située à l'arrière.

5" Division circulaire et vernier servant à déterminer les directions des places d'extinction.

Fig. 1

Pour mesurer les angles plans au microscope, on emploie un oculaire Mesure

portant deux fils croisés; on dispose la préparation sur le porte-objets <^«« *°s^^' p'*°'mobile; on manœuvre cette préparation de manière à amener le sommet de l'angle à mesurer en contact avec le centre du réticule, et l'un des côtés en

coïncidence avec l'un des fils; on note la division du limbe où s'arrête le zéro du vernier; on fait coïncider le même fil avec l'autre côté de l'angle au moyen d'une rotation du porte-objets; enfin on note la nouvelle division où s'arrête le zéro du vernier: la différence des deux lectures donne l'angle cherché.

Leeson a construit un goniomètre fondé sur les propriétés biréfringentes du spath d'Islande. On sait qu'en examinant une droite à travers un rhomboèdre de spath, on en aperçoit deux images fournies, l'une par le rayon ordinaire, et l'autre par le rayon extraordinaire ^ Supposons un rhomboèdre de spath adapté à l'oculaire d'un microscope, pouvant tourner sur lui-même et muni d'un index courant sur un limbe fixe, divisé en degrés; un cristal vu à travers ce spath donnera deux images. Faisons tourner le spath de façon que les deux images d'un même côté de l'angle à mesurer coïncident (fig. 2) ; notons la division du limbe; tournons le spath jusqu'à ce que les deux images de l'autre côté de l'angle coïncident Fig- 2. à leur tour. Notons encore la division du limbe; retranchons ces deux mesures l'une de l'autre : nous aurons la valeur de l'angle cherché. Mesure Quaud OU a affaire à de très petits cristaux à faces nettes, isolés et

des angles dièdres, maniables, OU pcut mcsurcr leurs angles dièdres par une des méthodes suivantes.

i° Méthode de M. Em. Bertrand^. — On colle le cristal à mesurer sur une des faces d'un petit cube en verre; on amène une des arêtes du cube à coïncider avec un des fils du réticule, le porte-objet rotatif du microscope étant au O'' de son vernier. Devant le microscope se trouve un écran à fente étroite située dans le plan vertical passant par le 0° et par l'axe du microscope, et permettant à la lumière de tomber sur le cristal sous des incidences variables de 0° à 70°; un miroir horizontal placé au pied du petit cube double l'amplitude possible de ces incidences.

Au moyen des vis à mouvements rectangulaires de la platine, on amène

^. Voir page 32.

2. Comptes rendus, 17 décembre 1877. Soc. minéral., bulletin n" 2, page 22.

le petit cristal au centre du microscope; puis on tourne le porte-objets jusqu'à ce que l'image de la fente lumineuse se réfléchisse sur une des faces de l'angle dièdre à mesurer; il est évident qu'à ce moment la trace de la face réfléchissante sur un plan horizontal est perpendiculaire au plan contenant les rayons lumineux, c'est-à-dire parallèle à l'un des fils du réticule ; l'angle dont on a tourné est donc l'angle que fait cette trace horizontale avec l'arête du cube.

Pour rendre l'appareil plus sensible, on introduit dans l'oculaire un prisme de flint contenant à son centre une lamelle mince verticale de crown, collée au baume de Canada. L'indice de réfraction du flint étant supérieur, et celui du crown inférieur à l'indice du baume de Canada, la lamelle de crown, comprise dans le plan vertical passant par le centre du microscope et le 0° du vernier, ne s'éclaire que lorsqu'il y a coïncidence exacte des rayons réfléchis par le cristal et du plan d'incidence.

Soient abc, ap-^, les angles des traces horizontales de chacun des plans du dièdre à mesurer avec trois arêtes du cube concourant au même sommet. En considérant la sphère de rayon égal à l'unité, ayant son centre à ce sommet, on a:

tg a = cotg b cotg c,

tga = C0tg|i COtgT,

de telle sorte qu'il suffit de connaître deux des angles a 6 c, a p 7, et de répéter les mesures directes en posant le cube seulement sur deux de ses faces. L'angle dièdre cherché x aura pour valeur :

. 1 cosH» + 'l')

sin s a; = — -—

2 cos w

et les angles auxiliaires «p, <t, w, seront donnés par les équations :

'»' COS& *'^ cosP

tg cû = -— ^-' — ,-r; y sm ? sin f

2° Méthode de M. Gustave Wertheim, modifiée par M. Thoulet^. — Elle s'ap- 4. Soc. minéral., bulletin n" 4, page 68.

puie sur ce fait que, si dans un tétraèdre on connaît les longueurs des six arêtes, on peut obtenir les angles des faces entourant un même sommet et, par suite, résoudre le triangle sphérique dont les côtés sont respectivement les angles des faces du tétraèdre, et dont les angles sont les angles dièdres des arêtes du même tétraèdre.

Étant donné un cristal microscopique, on choisit quatre points remarquables, deux sur l'arête, et les deux autres dans les plans dont il s'agit de mesurer l'angle. Au moyen de la vis à mouvement lent, graduée à cet effet, et d'un fort objectif, on met au point chacun de ces sommets successivement, et l'on mesure le déplacement vertical du microscope correspondant à chaque mise au point.

Sans remuer la préparation, on dessine le cristal à la chambre claire, en piquant sur le papier la position de chacun des quatre sommets; puis on remplace la préparation par un micromètre objectif qui donne avec précision l'échelle du dessin précédent.

Chacun des côtés du tétraèdre est ainsi déterminé par sa projection horizontale, donnée en vraie grandeur par le dessin, et par la différence de la hauteur verticale de ses deux extrémités, fournie par la différence des lectures faites sur la tête de vis divisée, au moment de la mise au point successive de ces deux extrémités.

Les deux procédés décrits ci-dessus peuvent encore s'appliquer à des cristaux d'environ -^ de millimètre; ils fournissent des résultats exacts à moins de 1° près. Mais ils ne sont pas applicables aux cristaux engagés dans les plaques minces.