SYSTÈMES OPTIQUES EMPLOYÉS DANS LES MICROSCOPES POLARISANTS

POUR RECHERCHES PÉTROGRAPHIQUES.

149. Polariseur et analyseur. Dans les divers appareils qui viennent d'être décrits, on fait usage comme polariseurs de prismes de Thompson, qui présentent un grand champ, et qui d'autre part ayant leurs faces terminales normales sur les arêtes verticales, ne produisent presque pas de déplacement latéral du faisceau lumineux, quand on les introduit sur le trajet des rayons incidents.

150. Condensateur à lumière convergente. Lorsqu'on veut réaliser une très grande ouverture, on fait usage d'un condensateur spécial à immersion, qui se place au-dessus du polariseur, et qu'on adapte par un pas de vis ou simplement par frottement dur. Ce condensateur se compose d'un système de lentilles dont la frontale est une demiboule. L'ouverture numérique qui est de 1.20 avec les condensateurs ordinaires, peut alors atteindre 1,47.

151. Objectifs. Les objectifs utilisés pour les recherches pétrographiques sont ceux dont on se sert avec les microscopes ordinaires. Pour les observations en lumière parallèle on emploie le plus souvent des

* Nachet et Fils, Instruments d*optique et de précision. Paris 1904. s C. Lbiss, loc. cit.

Accessoires du microscope polarisant

objectifs faibles; pour celles en lumière convergente, on choisit ceux qui ont les plus fort grossissements, avec un très court foyer et une ouverture numérique aussi grande que possible. Pour le travail ordinaire, il est bon de se servir d'un objectif sec tel que le F achromatique de Zeiss par exemple, avec une ouverture numérique 0.90 qui est suffisante dans la plupart des cas; cependant fréquemment on devra utiliser les immersions à eau et mieux à huile de cèdre, dont l'ouverture numérique est de 1.30. Enfin pour certaines recherches spéciales où il faut réaliser une ouverture encore plus grande, on prend alors des objectifs à immersion particuliers, qui sont construits soit pour l'emploi du bromure de naphtaline, soit pour celui de l'iodure de méthylène. Ces objectifs sont imparfaitement corrigés pour les aberrations chromatiques, et donnent des images peu nettes, ce qui n'offre pas d'inconvénients d'ailleurs vu leur but spécial. Pour utiliser avec le plus de profit l'ouverture de ces objectifs, on prendra un condensateur à immersion qui présente un angle au moins égal à celui de l'objectif, et on placera entre le condensateur et la plaque microscopique le même liquide que celui qui baigne la lentille frontale de Tobjectif.

152. Ocnlaires. On emploie presque toujours des oculaires négatifs, et le plus habituellement les n° 1, 2 et 3, munis de réticules. Ceux-ci sont fixés à l'intérieur des oculaires, et leur mise au point se fait à l'aide de la lentille supérieure qui est montée dans un tube à tirage, et peut ainsi être éloignée ou rapprochée à volonté (fig. 208).

On se sert également d'oculaires positifs, donnant la vision nette du diaphragme placé dans le tube du microscope.

153. Ocalaires micrométriqnes à échelle graduée et à fll mobile. Ces appareils servent à mesurer la dimension des objets contenus dans une préparation, puis aussi à la mesure de l'angle des axes optiques. Il en existe deux types:

1°. Oculaire microinétrique à écheUe graduée: C'est un oculaire positif qui possède en son plan focal une échelle graduée, finement gravée sur verre. Lorsqu'on met au point un objet, son image se superpose à celle de la graduation qui est vue en même temps. La dimension I) de l'objet est donnée alors en multipliant le nombre n de divisions interceptées sur l'échelle par une quantité K qui représente la longueur en m.m. qu'aurait un autre objet, dont l'image agrandie occuperait une division de réchelle.

D = nK,

Dapurc k Pearce I. 11

» UlHi

Fig. 208.

InrtnimeDU d'optiqne

La valeur de K dépend êTÎdemment de l'objectif employé, ainsi que de la distance qui le sépare de l'échelle; elle se détermiDc facilement une fois pour tontes pour chaque objectif, en prenant un micromètre objectif au -^^ ou au ^ de m.m., que l'on place sur la platine. On met au point, et note le nombre n de divisions qui correspondent sur l'échelle de l'oculaire à n' divisions du micromètre objectif, on a alors selon le micromètre employé:

'lO'

2" Micromèlre ù fil mobile. Le modèle (fig. 209) construit par la Société genevoise pour la construction des isstrusœnts de physique à Genève, se compose d'un chariot entraîné par une vis micrométrique

Fig. 309. MicTomëtre oculaire k fil mobile, modtle (le la Société oenevoisb pour la con-

RTItUCTIOM DES INSTRUMENTS DE PHYSliJUE.

munie d'un tambour gradué. La vis est construite avec grand soin, et le chariot entraîne avec lui un fil qui se déplace devant un oculaire positir. Le nombre des tours de la vis faite au pas de 0.5 m.m., se compte sur une échelle dentée placée dans l'appareil, et visible à l'aide de l'oculaire en même temps que le fil mobile. Deux autres fils croisés et immobiles servent de lignes de repère ffig. 210). La détermination de la dimension d'un objet au moyen de cet appareil se fera aisément comme suit: on fait successivement coïncider le fil mobile a b avec les deux extrémités de lobjet à mesurer, en déterminant sur le tambour et au moyen de l'échelle dentée le nombre de tours et la fraction de tour de la vis nécessaires pour cela. Si n représente ce nombre, la dimension D de l'objet sera:

D = nx 0.5.

AccesBoireB du microscope polarisant

154. Ocnlaire planimétri^De.' Cet oculaire sert à évaluer la surface occupée par un ou plusieurs objets dans une préparation. C'est un oculaire d'HuYCE^s, portant dans le plan de l'image réelle et à la place du réticule, une lame de verre sur laquelle on a gravé un quadrillage à mailles carrées, fornié par des traite perpendiculaires et distants de 0.5 m.m. (Qg. 211). Pour pouvoir utiliser cet appareil, il faut connaître le rapport entre la surface d'une maille et celle d'un objet dont l'image la recouvrirait entièrement. Ce rapport varie évidemment avec l'objectit employé; on le détermine une fois pour toutes pour chaque objectif, à l'aide du micromètre objectif, comme nous l'avons indiqué à propos de l'oculaire micrométrique à échelle sur verre.

155. Ocolaire gonîométriqne. Cet instrument (fig. 212) qui est destiné à des mesures d'angles plans, se compose d'une platine graduée d tournante, qui entraine un tambour f portant un fil tendu lequel doit passer constamment par l'axe de rotation. Le tambour /"peut pour cela être centré à l'aide de quatre vis, dont deux sont visibles sur la ligure; il porte en outre un tube dans lequel s'engage un oculaire positif. La platine elle-même tourne dans une bague c, qui est montée sur le tube et par lequel l'appareil s'adapte sur le microscope, Enfin un autre tambour e, semblable à f, mais fixe, porte également un fil tendu que l'on peut centrer par le jeu de quatre vis.

156. Lamelles optiques et aceessoireH divers. Nous énumérerons, sans entrer pour le moment dans leur description, les divers accessoires nécessaires pour le travail avec les microscopes polarisants.

On utilise différentes lamelles optiques qui sont d'habitude les suivantes:

I A. RosiwAi., Verhandl. d. K.K. geol. Reichsanstalt. Wien 1898. 143. P. Daums, Cber Gesteinsanalyse, Prometbeaa 9. 817, 1898.

164 Instraments d'optiqne

1" Une lamelle de mica | d'ondulation.

2^ Une lame de quartz taillée parallèlement à Taxe optique et donnant la teinte sensible violet n® I ou n° IL Le quartz est parfois remplacé par une lamelle de gypse donnant les mêmes colorations.

3^ Une lame de quartz taillée perpendiculairement à Taxe optique, ayant 3.75 m. m. d'épaisseur (Lame de Biot-Kleix).

4^ Des lames de quartz parallèles à Taxe, et taillées en biseau. Ces quartz appelés compensateurs, donnent entre les niçois croisés les ordres de Newton de I à III et de III à VI ; ils peuvent être remplacés par des coins en g^'pse donnant les mêmes teintes.

5° Un biseau compensateur de M. de Fédorow, formé par des lamelles de mica \ d'onde superposées en escalier.

6*^ Une lame de mésotype ou d'anhydrite montée sur verre, pour la vérification de rorientation des fils du réticule.

7" Quelques lames de verres colorés (en rouge et en bleu), destinées à obtenir de la lumière à peu près monochromatique.

Ces lamelles optiques sont généralement collées au baume de Canada entre deux lames de verre, et sont souvent protégées par une armature métallique périphérique. Quant aux appareils accessoires, ce sont:

1^ Un compensateur de Babixet. Cet appareil qui sert à évaluer les

biréfringences, sera décrit ultérieurement. 2? Un oculaire stauroscopique. On utilise généralement ceux de

Bertrand ou de Calderon que nous examinerons plus loin. 3" Un nicol auxiliaire, monté dans une douille permettant de le

placer au-dessus de l'oculaire du microscope. 4" Un illuininatour vertical pour l'examen des minéraux opaques.

A ces apparcMls cjue nous considérons comme indispensables, il est recommandable d'ajouter un certain nombre d'instruments qui facilitent les recherches microscopiques, ou permettent de les compléter à certains points de vue, ce sont:

5*^ Une platine théodolite de M. de Fédorow qui sera décrite plus loin. 6° Un appareil servant à la mesure directe de Tangle des axes

optiques, et pouvant être monté sur le microscope. 7° Un appareil de Bertrand, Klein etc. pour la mesure des angles

des cristaux microscopiques.

157. Repéreur.^ Il est souvent indispensable de pouvoir repérer la position d'un objet déterminé dans une préparation. On se sert pour cela d'un instrument très commode, construit par la maison Fuess

1 C. Leiss, Die optischen Instrumente der Firma R. Fuess. 1899, 248.

Réglage du microBCope polarisant 166

(fig. 213}, instrument qui peut s'adapter en lieu et place de l'objectif. 11 se compose essentiellement d'une tige à l'extrémité de laquelle on a enchâssé un petit diamant D, qui grave une trace circulaire aur le couvre-objet de la préparation, lorsqu'on fait tourner celle-ci au dessous de lui au moyen de la platine du microscope. Le diamant doit évidemment appuyer sur le couvre-objet, mais pour éviter une pression trop énergique, il est monté sur un tube C contre lequel agit un ressort antagoniste S, qui détermine la pression. Le rayon du cercle à tracer se détermine par l'action de la vis b, qui agit sur un coulisseau a, dans lequel le stylet D est monté. Le ressort F fait appuyer constamment le coulisseau a contre l'extrémité de la vis b.

158. Cliambre claire. Elle sert à dessiner les préparations microscopiques. Les systèmes adoptés varient, on pourra choisir avec avantage celle de Zeiss déj& décrite (a. 127, p. 164).