CHAPITRE PREMIER

MICROSCOPES ET OBJETS NÉCESSAIRES A l'eXAMEN MICROSCOPIQUE

Il peut y avoir quelque utilité à rappeler les principales notions de physique relatives au microscopt dit compost', c'est-à-dire constitué par un objectif et un oculaire, représentés par deux lentilles convexes.

Soit l'objet a b placé au delà du foyer principal de la lentille-objectif; les rayons lumineux qui en émanent se réunissent par l'action de cette lentille en a b\ où ils constituent une image réelle, agrandie et renversée. La distance entre l'oculaire et l'objectif se calcule de façon que l'image a' b' se forme entre la lentille-oculaire et son foyer principal; les rayons émis par cette image sont réfractés par l'oculaire et forment en a" b" une image virtuelle, amplifiée encore et renversée par rapport à l'objet. Mais, comme cette image doit être perçue d'une façon très nette, il faut en fixer la distance suivant l'état des yeux de l'observateur, au moyen de l'oculaire.

On comprend que ce second agrandissement n'ajoute aucun détail à l'image, et qu'il la rende même moins nette, si l'on se sert d'un oculaire puissant, la netteté étant en raison inverse du grossissement et l'image perdant en clarté ce qu'elle acquiert en dimension. Aussi obtient-on les grossissements puissants par un objectif combiné avec un oculaire moyen, car on peut toujours éclairer fortement l'objet, mais non pas l'image.

Pour que les images soient très nettes, on emploie des lentilles qui ne présentent pas les deux défauts ordinaires : l'aberration de sphéricité et l'aberration chromatique.

L'aberration de sphéricité est un défaut grave que le constructeur s'applique à faire disparaître par la combinaison de plusieurs lentilles de courbure convenable en un système d'objectifs remplaçant une seule lentille fort puissante. Voici en quoi consiste ce défaut. On considère toute lentille comme étant

Microscope composé.

formée par un système de prismes ou de fragments de prismes tangents à sa surface, dont l'angle devient de plus en plus grand à mesure qu'on se rapproche des bords de la lentille ; c'est pourquoi la déviation des rayons augmente du centre à la périphérie, et les rayons émis par un objet ne se réunissent pas exactement en un point unique. L'aberration augmente avec le degré de courbure de la lentille et, partant, de grossissement.

L'aberration chromatique est déterminée par ce fait que la lumière blanche, traversant un prisme ou une lentille, se décompose en ses éle'ments colorés et que ceux-ci sont inégalement réfrangibles ; c'est pourquoi les rayons ne concourent pas tous en un même foyer; la distance sur l'axe entre le foyer des rayons rouges, les moins réfringents, et celui des rayons violets, les plus réfringents, est appelée Vaberration chromatique. On remédie à ce défaut par

A l'examen microscopique

remploi de verres différents. Le verre ordinairement employé' pour les lentilles est du crown-glass (silicate de potasse et de chaux). Mais une autre composition de verre a un indice de réfraction et un pouvoir dispersif supérieurs, c'est le flint (silicate de potasse et de plomb, fort riche en oxyde de plomb). Il suffit donc de combiner une lentille convexe de crown-glass, qui disperse fortement les rayons, avec une lentille concave de flint, dont la concavité supprime presque totalement la dispersion, et en partie la déviation des rayons. Ces lentilles sont collées ensemble avec du baume de Canada, qui s'oppose à la pénétration de la poussière et les réunit en un système qu'on appelle achromatique.

Mais les meilleurs résultats ont été obtenus par les objectifs apochromatiqiies qui réunissent les rayons du spectre exactement en un même foyer. Il y a convergence en un point de l'axe de trois rayons différents du spectre, donc suppression du spectre secondaire des systèmes achromatiques ; puis correction de l'aberration de sphéricité pour deux rayons de couleurs différentes, alors qu'on n'avait obtenu jusqu'alors la correction que pour un seul. Aussi l'image rend-elle les couleurs des objets jusque dans leurs plus faibles nuances. De plus, celles-ci sont presque aussi nettes sur les bords du champ que dans son milieu ; enfin, ce système permet l'emploi d'oculaires puissants, tout en laissant aux images leur exactitude et leur clarté.

Pour la pratique ordinaire, il n'est besoin, en général, que d'un ou de deux objectifs faibles et d'un objectif plus fort, donnant un grossissement de 300 diamètres. De môme, deux oculaires, faible et fort, suffisent le plus souvent. On n'emploie d'ordinaire que l'oculaire le plus faible : l'oculaire, en effet, ne fait que grossir l'image projetée par la lentille de l'objectif et non pas celle qui provient de la préparation; puis, l'oculaire faible fournit un champ beaucoup plus clair. Seuls, les systèmes apochromatiques permettent d'obtenir, au moyen d'oculaires puissants, de forts grossissements sans altération de l'image.

La plui)art des appareils microcospiques sont pourvus d'un miroir, plan d'un côté, concave de l'autre, qui projette la lumière sur la préparation. Ce miroir doit être grand et mobile dans tous les sens.

Pour les objectifs ordinaires n'employer que le miroir concave ; l'autre convient mieux aux grossissements les plus faibles.

Il est à conseiller de se servir des lentilles à immersion homogène, lorsqu'on examine les microbes ; on place entre la lentille et la face supérieure du couvre-objet une goutte d'huile ou d'un mélange approprié, ayant le même indice de réfraction que le verre et écartant la couche d'air dont le coefficient de réfraction est différent.

Pour enlever l'huile delà lentille à immersion, on se sert d'un morceau de toile fine ou de papier-filtre, imbibé de benzine, avec lequel on essuie l'objectif sans frotter. On sèche soigneusement. On enlèvera aussi

cette huile du couvre-objet, mais ce sera surtout lorsque le baume de Canada se sera solidifié et que le deck-glass ne pourra plus se déplacer.

On peut aussi nettoyer l'oculaire et l'objectif, souillés par la poussière, au moyen d'un morceau de toile fine ou d'un pinceau de blaireau. Si la poussière est adhérente, on l'enlèvera à l'aide de la benzine, mais en faisant en sorte d'éviter la dissolution du baume de Canada qui fixe les lentilles de l'objectif l'une à l'autre.

On nettoie les deux cylindres composant le tube du microscope au moyen d'un morceau de papier de soie, et la vis avec du pétrole.

Les objectifs à immersion exigent l'emploi d'un condensateur ou appareil à éclairage d'Abbe, qui réunit en un point, à l'aide d'une lentille, tous les rayons émis par le miroir du microscope.

Si l'on se procure un microscope sans lentille à immersion et sans appareil d'Abbe, on fera bien de choisir un statif auquel on puisse plus tard les adapter. La mise au point du tube par la main seule présente des inconvénients en cas de lentille à immersion homogène : on se trouve mieux de l'emploi de la roue, qu'on trouve dans tous les grands statifs [on commence par élever ou abaisser la crémaillère au moyen de l'une des deux rondelles métalliques, sans se servir de la vis micrométrique, qui est employée pour parfaire la mise au j^oint. Pour faire descendre le tube, on tourne la vis dans le sens des aiguilles d'une montre].

Il faut que le statif du microcoscope soit bien planté, ait une large base, que le tube à tirage supérieur soit gradué, que la platine soit grande et épaisse, que lavis micrométrique fonctionne exactement, et que l'appareil soit construit de façon à pouvoir basculer.

En ce qui concerne le choix du microscope et des instruments accessoires (1), on peut s'adresser aux maisons suivantes :

E. Hartnack, Potsdam, Waisenstrasse, 34; E. Leitz ou Weth, Seibert de Wetzlar, C. Zeiss, lena ; Verrick ou Nachet de Paris ; Powell de Londres ; Koriska de Milan ; Winkel de Gœttingen [il est bon pourtant de prendre au préalable l'avis d'un homme compétent].

On emploie en général les objectifs III ou IV et VII de Hartnack, II et VII de Leitz, I et III et V de Seibert, a a ou A, A A et E de Zeiss.

Les lentilles à immersion 1/12 de Seibert ou de Zeiss sont surtout à recommander (2).

(1) On achètera de préférence le microscope complet dans la même maison, afin d'obtenir un centrage parfait.

(2) En ce qui concerne les microscopes apochromatiques, dont les prix sont très élevés, on trouvera les renseignements nécessaires dans les catalogues.

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Quand on se sert journellement du microscope, il vaut mieux le recouvrir d'une cloche de verre que le remettre dans sa boîte.

La lumière du jour est la plus favorable à Texamen microscopique, celle du soleil ne convient pas; de même celle qui provient d'un ciel bleu, sans nuage, n'est pas des plus appropriées, à cause de sa couleur. On utilisera de préférence la lumière blanche, provenant de nuages qui ne sont pas trop éclairés par le soleil.

On trouve, sur tous les microscopes, des dispositions destinées à modérer à volonté l'intensité du faisceau lumineux projeté par le miroir sur la préparation, en rétrécissant l'ouverture placée dans la table de l'objectif ou en dessous d'elle. Les diaphragmes simples, que portent beaucoup de petits microscopes, sont moins recommandables, parce qu'ils ne peuvent être mis en contact avec la préparation, et qu'ils sont sans action sur la diffusion latérale de la lumière.

Les diaphragïnes cylindriques n'ont pas ces inconvénients ; on les place en coulisse sous la platine, puis, une fois mis dans l'axe de l'ouverture, on les élève jusqu'à ce qu'ils soient en contact avec la préparation. Le meilleur est le diaphragme-iris adapté à l'appareil d'éclairage d'Abbe, et permettant de graduer, à l'aide d'un manche, la quantité de lumière.

Plus on concentre de lumière sur une préparation, plus les éléments de structure perdent de netteté, les lignes de délimitation très fines, qui ont été rendues transparentes au maximum, devenant invisibles. Il s'ensuit qu'on doit employer un diaphragme à ouverture minime pour les préparations incolores, et large pour celles qui sont colorées.

On emploie, pour examiner les préparations de microbes colorées, l'éclairage le plus puissant ; on fait usage ou non du diaphragme ouvert et on augmente la source lumineuse par le condensateur. Par ce procédé, les microbes colorés ressortent d'une façon plus manifeste, sans que la vue soit contrariée par les détails qui apparaissent à l'éclairage ordinaire [mais, avec un faible grossissement, il est de règle de n'employer que le diaphragme large].

S'il est nécessaire de se servir de la lumière artificielle, on en corrige plus ou moins la couleur jaune en interposant entre la source lumineuse et le miroir du microscope, soit une plaque de verre [colorée en vert clair ou en bleu, suivant la source lumineuse employée], soit la boule des cordonniers au sulfate de cuivre ammoniacal.

Il existe aussi une série de lampes pour microscope. Dans la lampe de Kochs'Wolz (Bonn), la lumière de pétrole ou du gaz est renvoyée par un réflecteur en un endroit déterminé du cylindre noir qui l'entoure et dirigée sous l'objet, au moyen d'une tige de verre recourbée, le miroir étant enlevé.

Il y a encore : la lampe au gaz el au pétrole de Hartnctclo (de Potsdam), celle de Lassar^ au pétrole (chez Dannhause, de Leipzig) ; il existe aussi des lampes d'Edinger, de Schiefferdecker.

Accessoires. — Citons, parmi les accessoires qui facilitent le maniement du microscope, ou qui répondent à certaines indications :

1° Vappareil revolver^ disque sur lequel peuvent être vissés quatre ou cinq objectifs. Le déplacement de ceux-ci est facile et l'examen gagne en rapidité. Depuis quelque temps, on fait usage, pour changer les objectifs, de systèmes à tiroir [mais l'ancien mérite la préférence].

2° Le micromètre oculaire^ plaque de verre portant des divisions gravées, et enchâssée dans l'oculaire. Cette plaque est introduite par une fente latérale ou par en haut, après enlèvement de la lentille de l'oculaire; elle rej^ose sur une saillie qui se trouve à l'intérieur de celui-ci.

La valeur de chaque division varie selon le système de microscope employé. Si cependant on voulait la déterminer, on mettrait sur la platine un micromètre-objet, c'est-à dire une lame de verre sur laquelle le millimètre est divisé en 50 ou 100 parties ; il suffit alors , le micromètre étant en place, de déterminer combien de divisions du micromètre-objet sont recouvertes par la plaque oculaire. On a constaté, par exemple, qu'une division du micromètre-oculaire = 7 \x] si l'on examine un élément, une cellule par exemple, et qu'il soit recouvert par cinq divisions du micromètre, c'est qu'il mesure 7 X 5 = 35

3*^ Vappareil à dessiner. — C'est d'ordinaire la chambre obscure d'Abbe, construite par Seibert ou par Zeiss [la chambre à prisme de Nachet est aussi recommandable]. On obtient, à l'aide des deux prismes qu'elle contient, l'image de la préparation qui est projetée sur une feuille de papier placée à la hauteur de la platine. Elle facilite singulièrement la reproduction des détails microscopiques. On se sert d'une tablette qu'on place à la hauteur de la platine du microscope [ou devant celui-ci et à des hauteurs variables; Schiefferdecker obtient ainsi des grossissements variables] et l'on emploie des crayons plus ou moins durs, souvent la plume et l'encre colorée. Avec un peu d'habitude, on parvient à se passer de l'appareil à dessiner ; il suffît de placer le papier sur un objet à la hauteur de la platine, d'appliquer l'œil gauche sur l'oculaire et de suivre de l'œil droit le crayon.

La photographie peut rendre des services, surtout en microbiologie; mais elle est inférieure, en ge'néral, au dessin pour les préparations histologiques observées à un grossissement puissant. Elle ne donne de résultats, dans beaucoup de cas, qu'aux opérateurs de profession. Mais la reproduction photographique est avantageuse pour les dessins.

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La tablette chauffante, l'appareil à polarisation et le spectroscope ne sont pas employés dans la pratique courante.

On se servira avec avantage, pour préparer les objets très fiiis, d'une petite loupe munie d'un manche ou d'un statif. Comme il est souvent indispensable d'avoir les deux mains libres, on donnera la préférence aux loupes montées sur pied fixe.

Instruments divers. — Porte-ohjet. — Il est en verre blanc et, de préférence, du format anglais. On le munit de reliefs protecteurs en carton qu'on fixe à la gomme laque alcoolique ayant une consistance sirupeuse et dont le côté antérieur sert à dessiner la préparation [les plus employés ont de 1 à 1,5 millimètre d'épaisseur].

Couvre-oljet . — Son épaisseur ne dépasse généralement pas 0,16 mm. On aura à sa disposition une série de grandeur variée, et correspondant à la dimension des coupes. Les lamelles dont on sert le plus souvent ont une épaisseur de 0,1 à 0,2 mm.

Le porte-objet et le couvre-objet seront placés, pour être nettoyés, dans un récipient plein d'alcool, puis sécliés avec un linge fin.

Verres de montre. — On en aura en provision, de différentes grandeurs, pour la coloration, le lavage, etc., des coupes ; de même des sous-tasses, des godets en faïence blanche.

Pour conserver les coupes qui ne sont pas montées immédiatement, on se sert de bottes de verre, qu'on ferme avec un couvercle : on peut aussi les colorer après collage sur porte-objet.

Énumérons encore les har/uettes de verre, les tuhes ccqnUaires, les tubes à réactif ai les flacons de grandeurs variées.

Les aifjuilles en verre sont employées lorsqu'on manipule les solutions métalliques.

Si l'on veut colorer beaucoup de coupes en une fois, on emploie les boîtes criblées de Steinach. Leur fond est percé de petits trous. Les coupes sont placées dans une petite boîte centrale ; celle-ci sera portée successivement dans d'autres boites plus grandes qui renferment les liquides de préparation. En général, les pieds de la boîte centrale sont trop élevés dans cet appareil. Remarquons qu'il existe d'autres méthodes.

Instruments métalliques : aiguilles montées, pinces, ciseaux, scalpels, spatules, etc., aiguilles à dissocier, à manche de bois ou de corne. — Les aiguilles montées doivent être absolument lisses, ne pas présenter de rugosités, afin que les coupes ne s'y accrochent pas. Lorsque leur surface n'est plus unie, on les aiguise sur du papier de verre ou sur une plaque de cuir. On se sert de préférence d'aiguilles montées pouvant être remplacées et vissées sur le manche.

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Les aiguilles en cuivre, flexibles, mousses à l'extrémité, conviennent fort bien pour difïerentes manipulations, pour porter les coupes dans les différents bains, pour les enlever du couteau du microtome.

La spatule sert à porter les coupes d'un liquide dans un autre, surtout de l'eau dans l'alcool, et à les étaler sur le porte-objet. Elle est faite d'une feuille mince de fer platiné [d'une autre composition métallique, d'os ou de bois]. Il yen a de grandeurs variées; les coupes du système nerveux central en exigent de très grandes.

Avec les spatules plus épaisses de laiton, les coupes sont plus difficiles à enlever et à étaler. Elles se laissent du reste attaquer par certains réactifs (1).

(1) Parmi les accessoires, signalons encore les plaques de bois sur lesquelles on fixe les porte-objets et qui permettent d'examiner, à volonté, la face supérieure ou la face inférieure de la préparation.

Nous avons aussi remarqué de grandes feuilles de carton épais que l'on fixe obliquement à un support, à côté et au-dessus du microscope. La plaque permet l'examen prolongé sans fatigue aussi considérable des yeux.