VI. — NOTIONS SUR L' U LT R AM I C R OSC O P I E

L'ultramicroscope est destiné à rendre visibles les objets trop petits pour èlre vus avec les grossissements microscopiques dont nous disposons actuellement. C'est donc un instrument bien différent du fond noir, qui sert à observer des objets déjà visibles au microscope. Michaelis i a montré en effet que rultramicroscope donne, avec ces objets, des images dont les contours ne sont pas nets, mais entourés de nombreux anneaux de diffraction. 11 donne comme exemple les leucocytes et les hématies. Gaidukov insiste sur le même inconvénient et déclare que l'ullramicroscope ne peut convenir pour le travail courant.

Pour définir l'objet ultramicroscopiques, il faut connaître la limite de visibilité des objets microscopiques. Cette limite dépend, d'une part, du pouvoir résolvant du microscope, d'autre part de la constitution de l'œil humain. Parlons de ce dernier : il est évident que, pour apprécier la distance qui sépare deux points, il faut que cette distance soit plus grande que l'espace qui sépare deux éléments sensibles de la rétine. Nous ne pourrons donc pas distinguer les limites d'un objet, si ces limites sont comprises dans un espace d'étendue inférieure à cette donnée anatomique. En ce qui concerne le microscope, nous avons dit (p. 71) que ce qui importe n'est pas le grossissement linéaire, mais le pouvoir résolvant, et nous avons établi les limites de la résolution des meilleurs objectifs. Nous savons que, praliquement, celte limite est de 0 [j, 5 et que, dans certaines conditions particulières, elle peut être diminuée de moitié et portée à 0 ij. 25, soit un quart de micron. Ce dernier chiffre ne peut être obtenu qu'avec l'éclairage monochromatique ultraviolet et l'image ne peut être vue que par l'intermédiaire de la plaque photographique (p. 73 et 79).

Il faut non seulement envisager ces conditions, mais encore la manière dont se forment les images microscopiques. Nous avons vu (p. 62) que l'optique géométrique n'en donne pas une explication complète. Il faut encore tenir compte du mouvement ondulatoire des rayons lumineux, mouvement (jui se traduit par des phénomènes de diffraction. En effet, pour un point supposé lumineux par lui-même, l'image obtenue n'est pas un point, mais une tache circulaire, formée par les cercles de diffraction. Lorsque le point est très petit, l'image devient une petite tache pâle et diffuse, dont la netteté n'augmente pas avec le grossissement du microscope. De plus, au-dessus de la limite de résolution que nous avons indiquée (0 [j, 25), la tache cesse complètement d'être visible. Or les objectifs actuels ont été tellement perfectionnés, qu'on est arrivé à atteindre la limite théoricjue imposée par la constitution même de la lumière, quelles que soient les radiations employées. Aussi, pour voir les particules ultramicroscopiques, c'est-à-dire celles dont les dimensions sont une fraction de micron, qui peut même descendre au millionième de millimètre, a-t-il fallu chercher un procédé détourné.

On est arrivé à rendre visibles ces particules au moyen de l'éclairage

1. Michaelis, Ultramikroskopische Untersucliungen. Virchow's Archiv, CLXXIX, p. 195-208, 1905.

«. Cf. p. 208, note 1.

ÉCLAIRAGE A FOND NOIR ET ULTRAMICROSCOPIE 225

latéral, par un procédé analogue à celui du fond noir. Mais il faut Lien savoir que cette visibililé est d'une nature toute spéciale et qu'elle exclut absolument toute élude morpliolog-ique. C'est là ce qui constitue la différence fondamentale entre le fond noir et l'ulirainicroscope. Dans le premier, l'objet est encore défini morphologiquement, on peut le reconnaître et l'étudier, quoique imparfaitement. Dans le second, l'objet n'est pas défini; son existence nous est simplement révélée par illumination, sans que nous ayons aucune notion de sa forme. Nous ne voyons pas l'objet qui est et restera toujours au delà de notre visibilité, mais nous percevons les rayons difi^ractés par lui. Ce phénomène est tout à fait analogue à celui qui nous permet de voir facilement, à l'œil nu, des étoiles dont les plus puissants télescopes ne nous pernieltent pas de déterminer la forme et les dimensions. Il suffit que ces étoiles émettent une quantité de lumière capable d'impressionner la rétine. Elles sont d'autant plus visibles que le fond du ciel est plus obscur.

Il ne peut être question de décrire ici les ultramicroscopes. Nous nous contenterons de mentionner les principaux dispositifs.

Ultramicroscope cardioïde de Zeiss. — Le condensateur cardioïde i ressemble beaucoup au condensateur spliérique de Leitz; on l'emploie avec l'arc électrique, pour l'étude des mouvements browniens et des colloïdes liquides. L'avantage de cet appareil réside dans sa simplicité relative. Les préparations sont faites entre lame et lamelle. L'inconvénient résulte des attractions exercées par la lame et la lamelle sur les particules ultramicroscopi([ues, ce qui trouble à la fois Téclairage et la concentration du colloïde. On obvie à ce dernier inconvénient par l'emploi de chambres en quartz.

Ultramicroscope de Cotton et Mouton -. — Le condensateur est remplacé par un bloc de verre de forme parallélipipédique. La lumière pénètre dans ce bloc par une face oblique, normale à la direction des rayons, puis est réfléchie totalement par la face inférieure. Une nouvelle réflexion totale se produit à la face supérieure de la lamelle, de telle sorte qu'aucun rayon lumineux ne peut pénétrer dans l'objectif. Cet appareil a l'avantage d'une grande simplicité. Mais il présente, ou point de vue de la préparation, les mêmes inconvénients que le cardioïde. Le faisceau dilTracté n'est ni dans l'axe du faisceau éclairant, comme dans les condensateurs sphériques, ni perpendiculaire à cet axe, comme dans les appareils à fente.

Ultramicroscope à fente de Siedentopf et Zsigmondy. — Dans cet appareil, le liquide à examiner n'est plus enfermé entre lame et lamelle, mais dans une cellule de forme particulière. Cette cellule est éclairée par un faisceau lumineux qui traverse d'abord une fente réglable, puis un objectif qui projette une image très réduite de celte fente. On arrive ainsi à réaliser, dans les liquides ou les solides, des coupes optiques très minces. Cet appareil est le seul qui permette l'examen des colloïdes solides.

Les ultramicroscopes proprement dits n'ont encore rendu que bien peu de services aux sciences biologiques, du moins au point de vue

1. La surface réUcchissaule concave de ce condensateur devrait être, tliéoriquement, une courjjc cardioïde, d'où le nom donné à cet instrument pour le distinguer des autres condensateurs sphéri([ues.

2. Cotton et Mouton. Les uliranncroscopes, Paris, Masson, 1906.

M. Langehox. — Précis de Microscopie. 15

pratique. La cause en est surtout dans l'impossibilité de déterminer la forme des objets observés. Ce grave inconvénient est irrémédiable, puiscju'il résulte du principe même de la méthode. Il s'opposera toujours à l'étude approfondie des ])arasites, dits invisibles, dont le rôle apparaît déjà comme très considérable en pathologie Par contre,, l'ultramicroscope a fait faire quelques progrès à nos connaissances sur la structure du protoplasme, en nous révélant la constitution des colloïdes inorgani(jues et en nous permettant ainsi d'aborder l'étude de la matière colloïdale vivante. L'ultramicroscope nous a édifié aussi sur la nature des particules animées du mouvement brownien; il nous a appris que ces corpuscules sont de dimensions ullramicroscopiques. Si nous les apercevons quelquefois, dans les préparations éclairées par un faisceau central ordinaire, c'est qu'elles sont illuminées par des rayons obliques et deviennent visibles par diffraction, sans que nous percevions leur forme véritable. Il faut bien connaître la nature de ces particules, animées parfois d'une trépidation intense et de véritables mouvements de locomotion : il ne faut pas les confondre avec de véritables organismes figurés vivants, dont les mouvements sont immédiatement arrêtés par les agents fixateurs.

Quoi qu'il en soit, les ultramicroscopes sont encore en dehors du domaine pratique des travaux de microscopie. Si nous en avons parlé avec ({uelques détails, c'est pour bien montrer quelle diiférence il y a entre ces appareils et les systèmes à fond noir et remédier aux confusions qui se sont produites à ce sujet.