VIII. DES INSTBUMEMTS d'OPTIQUE

Les propriétés des lentilles ont été mises à profit pour la constructicm d'une foule d'instruments d'optique qui rendent de grands services à l'astronomie, aux sciences naturelles, à la physique et aux arts, tels que les microscopes, lunettes, etc., etc.

Des microscopes.

Les microscopes sont simples ou composés. Les microscopes simples sont des loupes ou lentilles convexes, convenablement disposées, qui servent à grossir les objets; depuis longtemps cet instrument est eonnu.

Le microscope composé est formé au moins de àsm lentilles convexes, dont Tune, qui sert d'objectif, est à très-court foyer, et dont l'autre, qui sert d'oculaire, est à plus long foyer. Les objets soumis à l'expérience sont placés un peu au delà de la distance focale principale de l'objectif; les images réelles et amplifiées sont regardées, derrière ce dernier, avec l'oculaire qui fait fonction de loupe. Ce microscope est dioptrique, catoptrique, ou catadioptrique, suivant que les amplifications sont produites par la réfraction, la réflexion, ou par la réflexion et la réfraction réunies. Le premier est le plus en usage.

On ne peut préciser l'époque de l'invention du microscope composé; on sait seulement que Galilée en envoya un, en 161 2, à Sigismond, roi de Pologne, et que Drebbel expérimentait à Londres, en 1619, avec un appareil semblable. Depuis lors, on n'a cessé de le perfectionner, soit en donnant plus de régularité aux lentilles, soit en éclairant et disposant plus convenablement les objets , ou en donnant à l'instrument une position horizontale, au lieu de la position verticale qui était gênante pour 1 observateur. M. Amici, qui est l'auteur du dernier perfectionnement, a placé une glace inclinée à 45^ sur l'axe, laquelle réfléchit les objets dans un microscope horizontal; * mais remploi des lentilles achromatiques dans le microscope ouvrit une nouvelle ère à cet instrument, puisque l'on peut voir les objets que l'on veut étudier, nets et sans couleur. Giarles, le docteur Brewster, Frauenhoffer, Selligues, Vincent et Ch. Chevalin ont con-

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fiibtié, dmetin de lear eôté^ à la coDstraction des lentilles achromatiques senrant d'objeetlf. Les lentilles généralement adoptées aajourd'hoi sont celles de M. Amici; elles se composent chacune de trois lentilles achromatiques de IS^^SSô de ibyer : on se nett en ttoème temps d'un oculaire achromatique.

Les dimensions absolues des corps but été niesurées à l'aide du micromètre, appareil composé d'une lame de verre sur iaqueilt un millimètre est divisé en 100, 200 et 300 parties. En plaçant le corps sur la lame, de manière à voir en même temps l'objet et la division, il est facile ensuite de déterminer les dimensions cherchées.

Le microscope solaire, à l'aide duquel on obtient le plus fort grossissement, a été inventé, en 1745, par le docteur Lieber Kuhn. L'objet transparent que l'on veut examiner est placé trè»-près an delà da foyer d'une lentille objective, et au foyer d'une autre lentille sur laquelle un miroir plan projette parallèlement à son axé les rtyo&s solaires. L'objet étant fortement éclairé, projette son image sur un tableau blanc placé dans une chambre noire : cet appareil est utile dans quelques recho^hes de physique et d'anatomie.

Des lunettes.

L'invention des lunettes date, dit-on, de la fin du xiii* siècle. Les uns l'attribuent à Roger Bacon, les autres à un Florentin, nommé Saivino degii' Armati, mort en 1 317, on à Alessandro di Splna, mort en 1818, puis à Jean-Baptiste Porta, autant que Ton peut en Juget par ce passage de sa Magie naturelle, imprimée en 1549 :

« Pourvu que vous sachiez la manière de joindre les deux yenes, « soit le concave, soit le convexe, vous verrez également les objets « proches et éloignés, plus grands et même plus distinctement qu'ils «( ne paraissent au naturel. » Néanmoins, ce fut Jacques Métius ^ f^ d'un ouvrier d'Alemaer, qui, en réunissant deux verres, l'un concave, l'autre convexe, vit les objets éloignés plus grands et pins distincts. Cette découverte se répandit rapidement, et Galiléef, comme nous l'avons dit déjà, construisit une lunette très-longue avec deux verres, à l'aide de laquelle il put reconnaître les satellites de Jupilef, les tadhes du soleil. (Nuncius sidereusy 1610.)

Bescartes eut l'idée de prendre pour oculaire un verre convëjie; mais il n'en fit aucun usage ; ce fut Kepler qui s'en servit le preifiter. Cette lunette a été décrite par lui dans ^Dioptrique^ en 1611^ mate il parait qu'elle ne fut exécutée que vingt ou trente ans aprèsy t>ar k P. Sdieiner (Roéa ursina, lefiio).

ttH 1659, Hayghens mit un micromètre au foyer de l'objectif, à Ttâàé diiqael il mesura le diamètre des planètes.

LM limettes à deux verres convexes montraient les objets renverftti peur les voir dans lear position naturelle-, on Imagina la lunette téhMtre, eomposée de quatre verres convexes.

À èétte époque on ne connaissait pas encore les verres achromatifMi j^r corriger Taberration de réfrangibilité qui produisait des eoiÉteiM autour des corps. Newton y suppléa à l'aide du télescope. Dans eet instrument les objets sont réfléchis sur un miroir concave^ eC M rayons sont reçus sur une petite^lace plane Inclinée de 45^ sur fâtt; de sorte que les rayons émergeant perpendiculairement à Taxe Mit perçus à l'aide d'une lentille biconvexe. Ce télescope présen- Ittilf des difBcultés pour Tobservation, Grégofy et Cassegrain y firent ttie tndffiflcation importante. En 1668 , le premier remplaça le petit MnAt fUm par un autre petit miroir concave, puis plaça l'oculaire dans une ouverture pratiquée au centre du grand miroir conéftve : âtec ce télescope on put observer de même qu'avec des lunettai. Cassegrain remplaça le petit miroir concave par un petit miroir èotttexe, placé de manière à recevoir les rayons avant qu'Us eussent ftfJUé ritnage réelle de l'objet. Par ce moyen, les rayons étaient nonseolMtient réfléchis, maïs leur convergence se trouvait diminuée, et nmage réelle et renversée venait se former au même lieu que la Mcildde image du télescope de Grégory ; là elle se trouvait reçue sur rMtttalre.

tA découverte des oculaires et des objectifs achromatiques fit renOîMr à l'usage des télescopes dans les observations astronomiques, et 1*011 reprit alors les lunettes. Gampani et Ramsden formèrent des oéMaires achromatiques, en remplaçant l'oculaire biconvexe par deux lentilles pian-convexes séparées l'une de l'autre; dans Toculaire de Gampani, les deux courbures sont en sens inverse ; dans celui de RâflMIen, elles sont dans le même sens.

Tous les efforts des opticiens tendent à obtenir d'excellents objeciifll^ eftr une fois que la première image est bien achromatique, nette et tivement éclairée, on n'éprouve aucune difficulté pour construire des (Mitilaires qui amplifient et redressent cette image. Pour avoir un gMàsIssement de mille fois, il faudrait un objectif achromatique de pttts â*un pied d'ouverture, ce qui offre de grandes difficultés dans la ttbtiçation. Néaniboins, l'astronomie doit déjà à MM. Gauchois et Lei'ebmirs des objectifs de grande dimension.

té tflégascope, imaginé , vers 1780, par Charles, est destiné à re-

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présenter des images réduites ou agrandies d'un tableau ou d'oû bas-relief; il est éclairé comme le microscope solaire, et le principe de sa construction est le même que celui imaginé par le P. Kirèher. La lanterne magique n'est autre que le mégascope portatif, dans lequel les objets transparents sont éclairés par une lumière arfciflcielle. La fantasmagorie est encore le mégascope, dans lequel on fait varier les distances de l'objet et du tableau à la lentille convergente, de manière à changer la grandeur de l'image, qui, d'abord trèspetite, s'agrandit peu à peu.

La chambre claire , ou caméra lucida, a été imaginée par Wollaston pour tracer l'image d'un objet ou d'un paysage. Elle se compose d'un prisme quadrilatère en verre, dont un des angles dièdres est droit, les deux a^'acents plus petits et l'opposé plus grand. M. Amid y a fait diverses modifications pour que l'œil, destiné à voir en même temps dans le prisme et sur le papier, soit maintenu dans une posi-» tion fixe.

. En 1560, Jean-Baptiste Porta remarqua le premier les eCfets de la chambre noire, qui, pendant bien des années, ne servit qu'à dessiner des paysages et à faire quelques expériences d'optique; elle a reça aujourd'hui une application importante, par suite de la découverts de MM. Niepce et Daguerre. Dans sa construction la plus simple, la chambre noire se compose d'un verre convergent fixé dans l'ouv^rturc du volet d'une chambre complètement fermée. En traversant la lentille, les rayons émanés des objets extérieurs viennent représenter renversés^ces objets sur une feuille de papier convenablement.placée; pour les redresser et les amener à la portée de la vue, on dispose convenablement un miroir étamé, en dehors et en avant de la lentille; Les effets de la chambre noire servent à donner une idée de la* manière dont l'image des objets extérieurs se peint sur la rétine.