IV. — EMPLOI DU MICROSCOPE POLARISANT

Le microscope polarisant renseigne sur les propriétés optiques des corps, au point de vue de la biréfringence. Il peut donc servir, soit à déterminer la nature de ces propriétés optiques, soit, celles-ci étant connues, à déterminer ou vérifier la nature de l'objet. Le microscope polarisant trouve un de ses principaux emplois dans Télude des rocbes débitées en plaques minces : dans ces coupes, on reconnaît la nature des minéraux constituants, par la forme des cristaux et par les couleurs brillantes dont ils s'illuminent entre les niçois croisés. Cette étude n"est pas de notre domaine, mais nous pouvons en tirer d'utiles enseignements, pour l'application du microscope polarisant à l'bistologie animale ou végétale.

Il est certain que ce moyen de recherche est malheureusement trop peu employé. Il est pourtant susceptible de mettre en évidence certains éléments des tissus, avec une netteté qu'aucune méthode de coloration ou d'imprégnation n'est capable de fournir. Il pourrait même révéler des détails de structure qui n'apparaîtraient autrement, ni par leur réfringence particulière, ni par absorption de radiations colorées, ni par aucune méthode de coloration.

Précautions à prendre. — Par suite des phénomènes de réfraction qui se produisent dans les deux niçois, il est évident qu'il y a une grande perte de lumière. Nous avons vu en effet que les rayons lumineux sont dédoublés deux fois, lorsqu'on examine un corps biréfringent entre les niçois croisés; il ne parvient donc guère à l'observateur qu'un quart des rayons lumineux réfléchis par le miroir. Aussi est-il nécessaire, pendant les observations en lumière polarisée, de se garantir contre toute lumière étrangère.

Nous ne saurions donc trop recommander l'emploi des écrans dont nous avons parlé page 167. Le meilleur écran sera une grande feuille de carton noir, assez haute pour cacher toute la tête de l'ohservateur et présentant à sa partie inférieure une échancrure, par laquelle les rayons de la source lumineuse parviendront au miroir.

En outre, pour les recherches très délicates, sur des corps très faiblement biréfringents, il faut s'assurer que les lames et les lamelles ne présentent aucune trace de biréfringence. Pour cela, on les examine avec la lame de gypse ou avec la lame de quartz sensible. Il est plus rare d'être gêné par la biréfringence des oculaires et des objectifs.

Pour Texamen des précipités cristallins desséchés, il est nécessaire d'en examiner une partie à sec et l'autre partie dans le baume du Canada, qui fait mieux ressortir les couleurs d'interférence. Zimmermanu conseille, dans ce cas, de mouler sous lamelle avec une très jietite quantité de baume, de façon à ce qu'une partie des cristaux soient dans l'air.

Recherche de la biréfringence entre les niçois croisés. — Installer le {)olariseur et orienter le miroir com.me d"ha])itude ; placer Tobjel sur la platine, puis mettre l'analyseur sur l'oculaire. S'assurer de la mise au point exacte entre les niçois parallèles, puis tourner l'analyseur de 90°, de façon à ce que les niçois soient croisés. 11 est plus commode que, dans cette position, le plan de vibration de l'analyseur coïncide avec le jdan sagittal du microscope; celui du polariseur, étant perpendiculaire, se trouvera parallèle au plan frontal du microscope.

Les niçois étant croisés, faire tourner lentement Tobjet dans le plan de la platine, autour de l'axe optique du microscope. Ici deux cas peuvent se présenter : si le microscope est muni d'une platine tournante, celle-ci doit être centrée très exactement (p. 15) : c'est à cette seule condition qu'elle pourra être utilisée; autrement, pendant la rotation de la i)latine, l'objet sortira du champ optique. Si le microscope n'a pas de platine tournante, on fait tourner la préparation à la main sur la platine, ce ({ui, aux faibles grossissements et avec un })eu d'habitude, ne présente pas de grandes difficultés.

La plupart des platines tournantes, dites centrables, sont en réalité très difficiles à centrer. Il faut d'abord effectuer un centrage approximatif au moyen des vis de rappel; puis, prenant d'abord un très faible grossissement, examiner un porte-objet sur

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lequel ou a tracé, à Tencre ou au diamant, une croix ou un petit cercle de 1 millimètre de diamèlre. Amener cet objet bien au milieu du champ et le fixer avec les valets, puis lourner lentement la platine. Inévitablement l'objet sort du champ; il faut Ty maintenir en le déplaçant à la main et en combinant ces mouvements avec ceux des vis de rappel. En tâtonnant, on arrive à faire accomplira la platine une rotation complète, .sans que Tobjet sorte du chanqj. Passer alors à un grossissement plus fort qui permet, au moyen des mêmes manœuvres, de parachever le centrage. A partir de ce moment, ne plus toucher aux vis de rappel.

La platine étant centrée et l'objet tournant entre les niçois croisés, sous Tœil de l'observateur, deux cas peuvent se présenter. Si l'objet s'éteint quatre fois et s'éclaire quatre fois, dans des positions qui sont à 45» l'une de l'autre (ce qu'on peut vérifier au moyen du cercle gradué de l'analyseur), il est évidemment biréfringent. Il ne faut pas oublier que, pour des objets très minces ou très peu anisotropes, l'éclairement peut être excessivement faible. Si le champ reste obscur pendant toute la durée d'une rotation complète de la platine, nous devons ensivager trois hypothèses.

1*^ Le corps est pourtant biréfringent, mais mal orienté. En effet, si son axe coïncide avec celui du microscope, il se comporte comme un corps isotrope. Dans ce cas, il faut, soit déplacer l'objet, soit faire une autre préparation.

2° Le corps est biréfringent, mais trop faiblement pour produire un éclairement. Dans ce cas, passer à l'examen avec la lame de gypse ou de quartz sensible.

3° Enfin le corps est bien isotrope : le changement d'orientation et la plaque de gypse laissent le champ complètement obscur dans toutes les positions.

Recherche d'une très faible biréfringence. — Il faut d'abord assurer réclairage maximum de la préparation, en employant une source lumineuse intense. En outre, on s'aide soit de la plaque de gypse donnant le rouge de i" ordre, soit de la plaque de quartz à teinte sensible, donnant le violet sensible n" 2 de 3" ordre. Des corps à biréfringence très faible, peu ou pas visible entre les niçois croisés, exercent pourtant une action sur les couleurs fournies par ces lamelles, dites sensibles, à cause de la facilité avec laquelle les corps biréfringents modifient leur teinte de polarisation. On place les lames sensibles sous l'analyseur, dont la monture doit porter une échancrure spéciale. On fait tourner l'objet et on observe le changement de teinte; avec la lame de gypse, le rouge passe soit au bleu, soit au jaune; avec la lame du quartz, le violet passe soit au rouge, soit à l'indigo.

On peut encore employer une plaque de mica, dite mica quart d'onde, c'est-à-dire taillée de telle sorte que les deux rayons polarisés sortent de cette lame avec une dilTérence de marche d'un quart d'onde. Les didéreuces do marche, produites par l'objet et le mica, s'ajoutent ou se retranchent, comme pour les autres lames sensibles, et la teinte monte ou descend.

Avec toutes ces lames sensibles et pendant la durée d'une rotation complète, un corps biréfringent apparaît quatre fois de la couleur de la plaque, deux fois avec une couleur plus haute et deux fois avec une couleur plus basse.

11 est bien entendu que, pour obtenir la teinte que doivent fournir les lames sensibles, celles-ci doivent être orientées en diagonale par rapport aux niçois croisés, de telle sorte que l'axe de plus faible élasticité, c'est-à-dire correspondant à l'indice de réfraction maximum, soit à 45" des plans de polarisation des niçois. Généralement cette direction est marquée sur la monture des lames sensibles. Par exemple, pour la lame de gypse, il faut qu'entre les niçois croisés on obtienne un rouge bien franc, qui se change en vert entre les niçois parallèles.

Nous bornerons là nos études sur la polarisation au microscope. Nous laissons intentionnellement de côté la détermination des axes d'élasticité, des corps uniaxes et biaxes, des corps positifs et négatifs. Nous renvoyons pour ces recherches aux ouvrages spéciaux.

Examen des grains d'amidon en lumière polarisée. — Parmi les objets d'origine végétale, les grains d'amidon sont certainement ceux qui se prêtent le mieux aux études en lumière polarisée. Ce mode d'éclairage constitue même un très bon procédé de diagnostic spécifique des diverses sortes d'amidon.

Entre les niçois croisés, les grains d'amidon se comportent comme des sphéro-cristaux : ils présentent une croix noire sur fond éclairé. Les bras de la croix coïncident avec les plans de vibration des niçois et leur point d'intersection marque le bile du grain d'amidon. Par conséquent, dans les grains d'amidon de Pomme de terre, la croix sera très excentrique; avec l'amidon de Blé ou de Légumineuses, on apercevra une belle croix noire dont les bras partent du bile central.

Si on glisse dans Tanalyseur la plaque de gypse donnant le rouge de l*"'" ordre, les espaces clairs se colorent immédiatement et deux d'entre eux prennent une couleur complémentaire de celle des deux autres. La croix devient rouge ou verte, suivant la situation des niçois et les espaces clairs sont alternativement bleus et jaunes.

Les grains d'amidon sont donc biréfringents. On explique ce fait par leur nature cristalline. Ils se comportent comme des sphéro-cristaux, composés d'aiguilles cristallines (trichites), dispo-

sées en séries radiales, formant des couches concentriques. Dans le règne végétal, les grains d'amidon sont seuls à présenter cette structure : les sphéro-cristaux d'inuline et de phosphate de calcium produisent bien les mêmes phénomènes, mais ces formations ne prennent naissance qu'après le séjour dans Talcool de certains tubercules (Dahlia).

Examen des œufs d'Helminthes en lumière polarisée. — Voir à ce sujet p. 568 où on trouvera indiqués les éléments biréfringents des matières fécales (certains débris alimentaires et certains œufs d'Helminthes).

Recherche du pigment paludéen. — Voir p. 521.

Pléochroïsme. — On désigne, sous le nom de pléochroïsme, des variations de coloration particulières aux corps biréfringents colorés et produites, non plus par interférence, mais par absorption inégale des rayons polarisés, suivant diverses directions dépendant de la constitution optique de l'objet.

Pour observer le pléochroïsme, on retire l'analyseur et on ne se sert que du polariseur. (3n fait tourner l'objet comme il a été pri'-cédemment indiqué et on note les changements de coloration.

Parmi les objets qui permettent d'étudier le plus facilement le pléochroïsme, citons les cristaux colorés de la carotte qui, pendant une rotation complète, paraissent deux fois presque incolores et deux fois colorés en rouge intense. En effet, ces cristaux de Caroline laissent passer, dans une direction, presque tout le spectre et dans l'autre seulement des rayons rouges. Les membranes cellulosiques, colorées en violet par le chlorure de zinc iodé (p. 726), présentent aussi de très beaux phénomènes de pléochroïsme.