I. — MENSURATION DANS UN PLAN HORIZONTAL

11 est bien évident que les mensurations microscopiques ne peuvent être faites directement, c'est-à-dire en superposant une règle graduée à l'objet à mesurer. On les pratique d'une manière indirecte, en comparant une échelle type à l'objet, par l'intermédiaire d'un dessin ou d'une autre échelle arbitraire, dont la valeur est variable suivant le grossissement. Nous allons étudier successivement ces diverses méthodes de mensuration.

L'étalon-type, qui est la base de toutes les mesures microscopiques, est le micromètre objectif. C'est une lame de verre de la dimension d'un porte-obje-t, sur laquelle une longueur de 1 mm. a été divisée en 100 parties, au moyen de traits gravés ou photographiés. Ces traits sont donc séparés par un espace égal à un centième de mm. ou 10 millièmes de mm. Comme l'unité de mesure, en micrographie, est le micron ou millième de mm., qu'on désigne par la lettre grecque a, l'intervalle qui sépare deux divisions est donc éofal à 10 microns ou 10 a.

Les micromètres gravés au diamant sur verre présentent plus de garanties d'exactitude que les micromètres pliotographiés, mais ils ont l'inconvénient d'être presque invisibles sous l'huile d'immersion, lorsque les divisions ne sont pas remplies d'une matière colorée.

A défaut de micromètre, on peut employer les chambres graduées des compte-globules, dont les divisions sont généralement distantes de un dixième de millimètre ou 100 a. On peut aussi prendre comme étalon un objet microscopique de dimensions connues et invariables, tel que le globule rouge du sang de l'Homme, dont le diamètre est de 7 à 8 a, mais les mesures ainsi obtenues sont toujours approximatives.

1° Procédé de la chambre claire. — L'objet à mesurer est dessiné autant que possible à un fort grossissement, de manière à rendre l'approximation plus exacte. On a soin de prendre toutes les précautions indiquées p. 130, de manière à ce que le dessin ne soit pas déformé. Une fois celui-ci effectué, on remplace la préparation par le micromètre objectif dont on dessine quelques divisions, aussi exactement que possible, en s'attachant à relever bien exactement le milieu des traits ou un de leurs côtés, toujours le même.

Pour effectuer la mensuration, il suffit de comparer l'échelle dessinée au dessin de l'objet, soit par superposition directe, soit au moyen d'un compas.

Le procédé par superposition nécessite la confection préalable d'une série d'échelles, correspondant à toutes les combinaisons d'objectifs et d'oculaires. On les dessine sur le bord d'une languette de bristol fort ou on les reporte sur verre, soit à l'aide d'encre de Chine silicatée, soit, ce qui est beaucoup mieux, avec un diamant à écrire. On remplit les traits du diamant avec de l'encre et on recouvre d'une goutte de baume et d'un couvre- objet. En employant les échelles sur verre, il faut avoir soin de superposer au dessin le côté du couvre-objet, afin d'éviter les erreurs dues à la réfraction.

Le procédé du compas ne nécessite pas absolument la confection de ces échelles, puisqu'il suffit de prendre le diamètre de l'objet dessiné et de comparer ce diamètre à l'échelle dessinée.

Dans l'un et l'autre cas, les divisions obtenues ne correspondent qu'à des centièmes de millimètre. Pour obtenir la valeur en

microns, il faut se servir d'une formule ou d'une échelle fractionnée.

La formule nécessite la détermination du grossissement par la méthode de la chambre claire (p. 171) et la confeclion du dessin à la même hauteur et avec le même tirage de tube. Connaissant le grossissement de la combinaison optique et le diamètre en millimètres du dessin obtenu, il suffit de diviser ce diamètre par le grossissement pour connaître le

Fig. 105.

Exemple d'échelle pour un grossissement de 300 diamètres. Chajue division vaut 10 ;jl et mesure 3 mm. — Oriyinal.

diamètre réel. Supposons qu'un élément, dessiné à un grossissement de 500 diamètres, ait un diamètre de 6 mm., son diamètre réel sera 6 : 500 = 0 mm. 012 = 12 u..

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Véchelle fractionnée permet, au moyeu du compas, de déterminer directement le diamètre réel, avec une approximation qui dépend de la consti'uction de Téchelle. Voici comment on peut construire cette échelle fractionnée.

lo On prend pour ordonnée (fig. 106) ox, la longueur d'une division du micromètre dessinée avec une comhinaison optique donnée.

Fig. 106.

Échelle fractionnée pour un grossissement de 1000 diamètres. ox et o'a ont un centimètre et valent 10 ;a.

L'abscisse ax sera d'autant plus longue que l'approximation cherchée sera plus exacte. Prenons une abscisse de 10 cm., divisée en centimètres et en millimètres, puis traçons la diagonale o'x. Gomme l'ordonnée ox correspond à un centième de millimètre ou 10 (x, chaque division de l'échelle, correspondant à un centimètre, permettra d'évaluer sur le dessin une longueur correspondant à 1 [K et chaque millimètre une longueur correspondant à i dixième de a (0 ai). Supposons, par exemple, que le diamètre d'un élément, mesuré au compas, coïncide exactement avec la hauteur de la coordonnée n*^ 7, cet objet aura un diamètre de 7 ;x; si le diamètre est compris entre les coordonnées 7 et 8, on peut l'évaluer

LE MICllOSCUPE ET SES ACCESSOIRES

ce

en dixièmes de micron, an moyen d'nne échelle millimétriqne, mais il snlïil généralemeni, comme sur notre échelle, d'évalner à une appro.ximalion de un demi-micron. En doublant la longueur de Tabscisse, on aurait une a}tproximation encore plus précise.

Pour effectuer une mesure, on suit Tabscisse ax avec une des pointes du compas et on s'arrête lorsque Tantre pointe coïncide exactement avec un point de la diagonale; il suffit alors de lire le chiffre de la coordonnée la plus voisine.

2° l*our les très forts grossissements on peut dessiner une échelle (tig. 107), permettant de mesurer jusqu'à l'approximation

Fig. 107. — Echelle fractionnée pour un grossissement de 2000 diamètres. — o.c et

0 a ont deux centimètres et valent 10 ;a. Les fractions de ox et de o a valent

1 ;x; les fractions de ax et de oo' valent 0 ;/,l.

de un demi-dixième de micron (0 ;j. 05 ou 0 mm. OOOUo), sans avoir une abscisse Iroj) longue. Pour cela, au lieu de tracer une seule diagonale, on divise les ordonnées ox et o'«, représentant 0 mm. 01, en 10 parties, correspondant chacune à nn micron, puis on trace les 10 diagonales. L'abscisse sera divisée en centimètres ou en demi-centimètres de faron à permettre d'évaluer commodément la moitié de rintcrvalle entre deux coordonnées. Pour effectuer une mesure, on relève au compas le diamètre de l'élément dessiné, puis, comme précédemment, on applique une des pointes du compas au point as*; la position de Taulre pointe, sur l'ordonnée ox^ donne immédiatement le nombre de microns. Pour connaître les fractions de micron, il suffit de suivre l'abscisse ax et de s'arrêter quand l'autre })ointe du comj)as coïncide avec un point de la diagonale. On lit alors le chiffre de la coordonnée. Su}q30sons, comme précédemment, que la i)oinle du compas tombe sur la

au

ligne o.r, entre les divisions 7 et 8. Nous suivons Fabscisseavec Ja pointe inférieure et nous nous arrêtons quand la pointe supérieure rencontre la diagonale n° 7. Si cette rencontre a lieu au niveau de la coordonnée n" 6, le diamètre réel est de 7 a 6; si la rencontre a lieu entre les coordonnées 6 et 7, le diamètre réel est de 7 [X 65. Dans la figure 107, ox correspond à 10 a et chacune des divisions de oxk 1 a; Tabscisse ax est divisée en 10 parties, correspondant chacune à 0 a 1 ; la moitié de chacune de ces divisions vau t 0 u. 05 .

Quelle que soit la méthode employée, Texactitude des mensurations dépend de la précision avec laquelle le dessin de l'objet et de Téchelle aura été exécuté. Il faut donc avoir soin d'employer un crayon très dur, taillé en pointe très fine, de manière à ne tracer que des traits déhcats.

Lorsqu'on a beaucoup de mesures à effectuer, il faudra exécuter tous les dessins avec la même longueur de tube et à la même hauteur; on pourra alors se servir avec avantage, soit du calcul, soit des échelles fractionnées. Toutefois il suffit, sans autre précaution, de reproduire, au coin de chaque dessin, quelques divisions du micromètre pour pouvoir ultérieurement mesurer les objets et déterminer le grossissement du dessin, sans qu'on ait à s'occuper de la longueur (hi lubc et de la hauteur à laquelle le dessin a été pris. Le grossissement obtenu dans ce cas n'est pas celui du microscope, tel ([ue nous l'avons défini p. 170, mais simplement celui du dessin, pour une longueur de tube et une hauteur quelconque, puisqu'on n'a pas pris les précautions que nous avons indiquées, en traitant de la déterminalion du grossissement au moyen de la chambre claire.

Pour éviter Tcnnui de réitérer exactement la dislance de 250 mm. chaque fois (ju'on exécute un dessin, il est beaucoup plus simple de dessiner à une hauteur quelconque et toujours la même, par exemple au niveau de la platine ou de la table, et de relever chaque fois l'échelle micromélrique. Cette opération ne prend que quelques instants et donne toute garantie pour l'appréciation de la dimension des objets dessinés. De même, tout dessin publié devrait être accompagné d'une échelle, indiquant au moins la longueur correspondant à 10 u.. Beaucoup d'auteurs croient être précis en indiquant les numéros de la combinaison optique employée pour exécuter le dessin. En réalité ce renseignement n'a aucune valeur : non seulement il oblige le lecteur, s'il veut

connaître le grossissement, à se reporter au catalogue du constructeur, mais encore les indications ainsi obtenues sont tout à fait approximatives, car les tables des catalogues sont généralement peu précises. En leur supposant même une exactitude suffisante, elles peuvent être inutilisables si on n'a pas dessiné avec la longueur du tube et à la hauteur voulue. Combien de fois n'arrive-t-il pas qu'on oublie de tirer le tube ou que, faute de temps et de matériel, on dessine simplement au niveau de la table. Le plus sûr est donc, pour éviter tout calcul et aussi toute indication insuffisante, de figurer une portion du micromètre sur to.us les dessins. Le procédé de mensuration à la chambre claire est le seul qui donne des résultats précis, lorsqu'il s'agit de mesurer des lignes courbes ou des corps filiformes et enroulés. L'évaluation de la longueur se fera au moyen d'un compas ou d'un bon curvimèlre, tels que ceux qui servent à mesurer les distances sur les caries lopographiques.

2° Procédé de rociilaire micrométrique. — La méthode de mensuration la plus simple et la plus rapide consiste à employer l'oculaire micromélrique. Cet instrument (fig. 108) est un oculaire d'Hiiyghens ou un oculaire compensateur dans lequel, à la place du diaphragme, se trouve une échelle graduée. Nous savons qu'en ce point se forme l'image fournie par la lentille collectrice (p. 94 et fig. 59) ; l'image de l'objet et celle du micromètre se projettent donc en même temps sur la rétine de l'observateur, mais avec des grossissements différents. Les divisions de l'échelle mesurent généralement un dixième de millimètre. La lentille oculaire est montée sui" un tube à frotteaient, de manière à pouvoir être mise exactement au point sur l'échelle.

L'oculaire micrométrique peut encore être réalisé d'une façon plus simple : on se sert pour cela du micromètre oculaire (fig. 109), petite lame de verre ronde, portant la division micrométrique. On introduit cette lame, face en dessous, dans l'oculaire, après avoir dévissé la lentille supérieure. Elle vient reposer sur le diaphragme. Au cas où l'échelle ne serait pas vue distinctement, on peut dévisser la lentille oculaire d'un certain nombre de tours.

Fiff. 108.

Oculaire

micrométiique.

Fig. 109. — Micromètre oculaire.

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Il est nécessaire, avons-nous dit, de tourner vers l'objectif le côté gravé du micromètre. Autrement, les stries pourraient paraître doubles, par suite de réflexions à la surface de la lame. En outre, la réfraction à travers celte lame n'aurait plus la même valeur pour les rayons qui forment Timage de Tobjet et celle du micromètre, ce qui nuirait à l'exactitude des mensurations. Il faut donc, lors de Tusage de ce micromètre ou lors du démontage d'un oculaire micrométrique, avoir bien soin de placer le côté gravé du micromètre face en dessous.

Quel que soit le micromètre employé, il faut établir, pour chaque objectif, la valeur en microns d'une division de l'échelle.

Si on se sert du petit micromètre amovible, il faut déterminer cette valeur pour chaque combinaison d'oculaires et d'objectifs. Pour ce faire, on installe le micromètre objectif sur la platine du microscope et on met au point de manière à superposer les images des deux échelles (fig. 110 et 111). On cherche 7^j.yf^'^étj»îf»»»t%^ combien de divisions zz^z

du micromètre objectif sont recouvertes exactement par une ou plusieurs divisions du micromètre oculaire. On doit établir la coïncidence des traits du micromètre oculaire avec le milieu des traits du micromètre objectif ou avec un de leurs bords, toujours le même. En effet, plus le grossissement est considérable, plus ces traits parais-

Fig. 110. — Aspect des deux échelles micrométriques superposées, à un grossissement de 700 diara. 7 divisions du micromètre oculaire correspondent à ? divisions (20 ■x) du micromètre objectif. Le coefficient sera 2 ;ji. 857. — Original.

'■!/t^ie^K*}^<^*^'^^^^^^M^t

^^j^iftï^fî^iii^j^z^éi»^

Fig. 111. — Aspect des deux échelles micrométriques superposées, à un grossissement de 1200 diam. 6 divisions du micromètre oculaire correspondent à 1 division (10 ;x) du micromètre objectif. Le coefficient sera 1 ;j. 666. Remarquer la coïncidence de l'échelle oculaire avec le milieu des traits de l'échelle objective. — Original.

seul rpais. Il l'aiil donc choisir ceux des traits du microiuèlre oculaire (|ui coïncident exactement avec la partie moyenne des I rails du micromètre objectif. Si, par exemple, avec un objectif n" 5, 10 divisions du micromètre oculaire recouvrent exactement 5 divisions du micromètre objectif, divisé en 100 parlies de 1 centième de millimètre (0 mm. 01), une division du

1 • 1 U mm. Do ^ r»A" " r* ,

micromètre oculau-e vaudra jry — =0 mm. UUo =o a. Le

chiffre constitue le coefficient inkrométrique. La table de ces coeflicienls pour chaque objectif sert à calculer les dimensions réelles des objets : il suffit de multiplier le nombre de divisions du micromètre oculaire par le coefficient de l'objectif employé.

On peut encore se servir du grossissement des diverses combinaisons optiques, lorsque celui-ci a été déterminé avec précision. 11 suffit alors de déterminer la valeur d'une division au moyen du micromètre objectif pour un seul objectif. On calcule les coefficients des autres objectifs en sachant qu'ils sont inverses du grossissement. Soit 4 y. 8 le coefficient trouvé pour un objectif. Pour un autre système grossissant 2,5 fois

autant que le premier, le coefficient micrométn(iue sera .t^ = 1 [j. 90.

Cette méthode est moins sûre que la précédente.

Ces coefficients sont utilisables pour un observateur quelconque, car le déplacement de la lentille oculaire, nécessaire pour mettre au point l'image de l'échelle, ne modifie pas le rapport entre le grossissement de l'objet et celui du micromètre. En effet, ce rapport ne dépend que de la longueur du tube du microscope, pourvu que la dislance entre la collectrice et Téchelle reste constante. Aussi faut-il rejeter tout système de mise au point de Téchelle basé sur le déplacement vertical de celte dernière, car on aurait alors des variations continuelles dans le rapport des grossissements du microscope et du micromètre.

Pour faire une mensuration, on remplace l'oculaire ordinaire ])ar Foculaire micromélrique et on cherche à combien de divisions correspond la longueur, la largeur ou le diamètre de Tobjel à mesurer. Il ne reste })lus qu'à multiplier ce nombre de divisions par le coefficient micrométrique trouvé pour l'objectif employé. Bien entendu, il faut toujours opérer avec la même longueur de tube. Pour faciliter les calculs, je recommande d'établir une fois pour toutes une table donnant, pour chaque objectif, les valeurs de 1 à 10 divisions du micromètre oculaire. Si on fait les mensurations au moyen du micromètre oculaire amovible, on fera autant de tables qu'on possédera d'oculaires.

MEXSURATIONS MICROSCOPIQUES

Exemple d'un tableau donnant les valeurs micrométriques pour 1 à 9 divisions du micromètre oculaire.

VALEUR MICROMÉTRIQUE DES OBJECTIFS DE LEITZ POUR l'oculaire MICROMÉTRIQUE N° 2

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