APPARENCES ACCIDENTELLES

qui succèdent à la contemplation d'objets vivement éclairés. Jurin,puis Buffon, les ont les premiers étudiées scientifiquement.

io Si l'on regarde pendant quelque temps un corps vivement coloré placé sur un fond noir, ce corps paratt perdre peu à peu de son éclat, et si alors on porte rapidement les yeux sur une surface blanche, on aperçoit une tache de même forme que l'objet et de couleur complémentaire. Par exemple, si, comme Ta fait Scherffer, en 1785, on peint un portrait de couleur verdâtre, avec les cheveux blancs, les prunelles blanches et les dents noires, on le verra avec les couleurs ordinaires, quand, après l'avoir longtemps regardé, on portera les yeux sur un fond blanc. — S» Si, au lieu de regarder une surface blanche, ou ferme les yeux, en ayant soin de couvrir les paupières, un voit les couleurs accidentelles se manifester, disparaître, puis reparaître plusieurs fois de suite. Si l'on a regardé un objet blanc sur un fond noir, on voit ensuite une tache noire sur fond blanc. C'est ce qui a lieu quand on regarde une croisée fern>ée recevant un jour vif; on voit , en fermant les yeux , une croisée dont les barreaux sont blancs et les carreaux noirs. — 3« Si la surface sur laquelle on porte la vue n'est pas blanche, mais colorée, la nuance que l'on aperçoit est celle que produirai! le mélange de la couleur de la surface avec la couleur complémentaire de l'objet qu'on a regardé d'abord. Les couleurs accidentelles se combinent donc avec les couleurs naturelles, suivant les mêmes lois que ces dernières entre elles.

Deux couleurs accidentelles différentes se combinent aussi suivant les mômes lois, comme le prouve l'expérience suivante, due à Scherffer : on place l'un à côté de l'autre sur un fond noir, deux carrés égaux en papier, présentant des couleurs différentes, par exemple l'un bleti, l'autre orangé. On regarde alternativement une quarantaine de fois, en s' arrêtant environ deux secondes sur chacun, un point noir marqué au milieu de chaque carré. On porte ensuite les yeux sur un fond blanc, et l'on voit trois carrés, dont les extrêmes sont de la couleur complémentaire des carrés qui étaient du même côté, tandis que celui du milieu présente la nuance qui résulte du mélange des couleurs des deux antres. Pour expliquer ce résultat, soient B et 0 les deux carrés (fig, 1610) quand on regarde B, son image se fait en b sur l'axe Bc de l'œil, et celle du carré 0 se fait en o. Si ensuite l'œil tourne autour du point c pour regarder le carré 0, le point b de la rétine viendra en b\ et le point o, en o'. L'image de 0 se fera alors en b\ où se trouvait l'image de B dans la première position de l'œil, et l'image de B se fera maintenant en 6"" . Il y a donc trois points de la rétine impressionnés, et celui du milieu par deux impressions successives superposées. — Si les deux carrés ont des couleurs complémentaires, celui du

Fig. 4 640.

milieu disparaît; mais si Ton fait i*expérience en se ccavrant les yeux, on voit les trois carrés, et celui du milieu est noir. Ainsi, le mélange des deux cou • leurs accidentelles complémentaires forme du noir y et non du blanc comme les couleurs naturelles.

SiV5. Théorie des eoaleani eonplémentalree. — Depuis Jurin , OD a fait un grand nombre d*hypothèses pour expliquer les couleurs acddenteiles. Dans celle du P. Scherffer, longtemps adoptée, avec quelques modifications, on suppose que la rétine, après avoir éprouvé Taction prolongée des rayons d*UDe certaine couleur, a perdu de sa sensibilité pour cette couleur, de sorte que si Ton regarde un fond blanc, elle n'est plus sensible qu*aux rayons autres que ceux qui l'ont affectée d'abord ; elle perçoit donc la couleur que produit le blanc dépourvu de ces sortes de rayons, c'est-à-dire la couleur complémentaire. Mais les apparences accidentelles se montrent dans l'obscurité la plus complète, et quand on regarde une surface de couleur simple différente de celle qu'on a d*abord regardée, cette couleur paratl toujours modifiée. Les apparences sont donc subjectives, c'est-à-dire engendrées dans l'œil même, indépendamment de toute action extérieure.

M. Plateau a donné une nouvelle tbéorie des apparences accidentelles i. U commence par établir que : l"" l'impression directe produite dans Toeil persiste quelque temps après qu'on l'a fermé. Cette persistance se reconnaît facilement quand on n'a pas regardé trop longtemps l'objet lumineux ; elle est d'autant plus courte que la rétine a été plus fatiguée par une contemplation prolongée, et alors la persistance peut passer inaperçue, l'apparence accidentelle se manifestant presque aussitôt qu'on ferme les yeux. ^^ L'apparence accidentelle est de nature opposée à l'impression directe. Ainsi, quand on regarde un corps blanc, l'apparence qui le remplace est noire, et réciproquement ; quand deux couleurs réelles produisent du blanc par leur réunion, les couleurs accidentelles complémentaires qui les remplacent produisent du noir, qui est l'opposé du blanc ; une couleur réelle est remplacée par sa couleur complémentaire, et l'on peut dire qu'il y a opposition entre deux semblables couleurs, puisqu'elles se neutralisent en formant du blanc.

Cela posé, quand la rétine a été impressionnée par la lumière, elle ne revient pas brusquement à l'état de repos, comme le prouve la persistance de l'impression; or, on peut concevoir qu'elle y revienne de deux manières : soit graduellement, l'impression s'effaçant peu à peu ; soit par des espèces d oscillations, d'où résulterait la succession alternative d'impressions opposées de moins en. moins intenses, comme un pendule, qui n'arrive à sa position d'équilibre qu'après un certain nombre d'oscillations. Cette seconde manière de voir explique la plupart des phénomènes. Ainsi, la rétine d'abord impressionnée directement, résiste de plus en plus à cette impression, qui se développe progressivement (2157), ce qui fait que l'éclat d'un objet i(ue Ton regarde pendant longtemps

> AnnaUi de chimie et de phytiquCy f série, t. LYUI, p. 337.

APPAREiNCES ACCIDENTELLES. 347

paraît s'affaiblir. Puis, quaod la rétine est soustraite brusquement à cette impression, elle réagit et se met dans Tétat opposé, d'autant plus rapidement que l'impression a duré plus longtemps. De là les alternatives remarquées par différents observateurs, dans lesquelles l'image accidentelle disparaît et reparaît plusieurs fois de suite. M. Plateau a même pu voir l'image directe reparaître plusieurs fois, de manière à produire avec l'image accidentelle jusqu'à neuf alternatives. Pour obtenir ce résultat, on regarde avec un seul œil, à travers un tube noirci et pendant une minute au moins, une partie d'un papier rouge bien éclairé, on enlève le tube, et l'on regarde une surface blanche ; on voit d'abord une image verte, bientôt remplacée par une tache rouge faible et de peu de durée, à laquelle succède une image verte ; et ainsi de suite. En fermant l'œil sans retirer le tube, on voit aussi cette succession de couleurs, mais d'une manière un peu moins distincte,

La théorie de M. Plateau rend bien compte des principales apparences accidentelles; mais il en est d'autres, observées par MM. Fechner, Brucke', J.-M. Seguin^ qu'elle ne peut expliquer. Par exemple, quand on a regardé un disque coloré sur un fond noir, l'image subjective est plus obscure que l'espace qui l'environne; il faut donc tenir compte de la fatigue de la rétine. Si l'on regarde un rond blanc sur fond noir éclairé par le soleil, l'image subjective d'abord verte, passe au bleu, au violet, puis au rouge foncé. M. Séguin a remarqué des zones colorées et concentriques, qui se resserrent peu à peu en s'avançant vers le centre avant de disparaître. Le même physicien a aussi constaté que l'image complémentaire peut se former pendant la contemplation, sur la surface même de l'objet, et persister quand on ferme les yeux. Âù reste, ces images subjectives dépendent de l'éclat de l'objet, delà durée de la contemplation, et probablement aussi des yeux de celui qui expérimente. Ajoutons que ces expériences ne sont pas sans danger pour la vue , comme ne l'atteste que trop la cécité dont ont été frappés MM. Plateau et Feschner, à la suite de longues recherches sur la vision. — Du reste, l'étude des images subjectives est du ressort de la physiologie plutôt que de la physique; nous ne nous en occuperons donc pas davantage.

S4V6. Auréoles aecideatelles. — Ces sortes de couleurs accidentelles, étudiées avec détail par Buffon, diffèrent de celles dont nous venons de parler, en ce qu'elles se manifestent pendant qu'on regarde le corps coloré qui les fait nattre. Supposons qu'on regarde fixement un disque coloré appliqué sur un fond blanc, au bout de quelque temps, on voit apparaître autour du disque, une auréole faible ayant une couleur complémentaire. Si le disque est blanc sur un fond coloré, il présente à son tour la couleur complémentaire du fond. C'est à un phénomène analogue qu'il faut rapporter les couleurs que présentent les ombres dans certaines circonstances. Léonard de Vinci avait remarqué que les

> BibUothèqw unwertelle de Genève (Arch. des se.), t. XIX, p. m. 3 Annales de chimie et de physique, 3« série, t. XLl, p. 413.

ombres au soleil couchant, dont les rayons sont plus ou moins rougeâtres, paraissent bleues. Buffbn a constaté le même fait. Il a observé souvent que les ombres portées sur un mur blanc étaient azurées, le soleil couchant étant jaune. Une fois, les ombres furent d*un vert bleuâtre, mais le soleil était alors coloré en rouge-orangé.

Prieur de la Côte-d'Or avait voulu attribuer ces phénomènes à des effets de contraste ; mais les auréoles se manifestent quand le corps coloré est posé sur un fond noir. M. Plateau a étendu aux auréoles, l'ingénieuse théorie qui lui a servi à expliquer les couleurs accidentelles. Quand on regarde un objet vivement éclairé, l'impression produite sur la rétine dépasse les limites de l'image, ce qui forme l'irradiation (2174), qui s'affaiblit à mesure qu'on s'éloigne da bord de l'image géométrique, et devient nulle à une certaine distance. Au-delà, les points de la rétine se constituent dans un état opposé, de même que dans une plaque vibrante les mouvements sont en sens contraire de part et d'autre d'une ligne de repos. Ce principe est, pour l'espace, ce qu'est pour le temps celui qui sert à expliquer les couleurs accidentelles successives. Du reste, M. Plateau a observé des alternatives qui viennent confirmer cette explication; il a vu l'auréole, bordée d'une auréole secondaire de la même couleur que le corps. Par exemple, quand on place une bande de carton blanc sur un papier rouge translucide éclairé par derrière, la bande paraît verte, et si elle est assez large, elle paraît rougeâtre au milieu.

SiV9. Ba coHtrasto simaltaHé des coaleara. — 11 résulte de la formation des auréoles accidentelles, que deux teintes ou deux couleurs voisines s'influencent mutuellement et ne produisent pas le même effet que lorsqu'elles sont éloignées l'une de l'autre. Par exemple, si l'on juxtapose des bandes couvertes d'une teinte plate à l'encre de Chine, mais de plus en plus foncées quand on passe de l'une h l'autre, chacune de ces bandes paraîtra plus foncée du côté de la bande plus claire contiguê, et plus claire du cOté de la bande plus foncée. Si l'on juxtapose deux bandes de couleur différente, et qu'on place k une certaine distance des bandes de même couleur pour servir de terme de comparaison, on reconnaît que la couleur de chacune des bandes contiguês est modifiée par le voisinage de l'autre. Par exemple, si les bandes sont rouge et jaune, la première prendra du violet et la seconde un peu de vert. M. Chevreui a fait sur ce sujet un grand nombre d'expériences, qu'il a rassemblées dans un ouvrage spécial ', où il fait connaître le parti que peuvent tirer une foule d*industries des lois du contraste simultané. Voici quels sont les principaux résultats fournis par l'expérience : i^ Quand deux couleurs sont juxtaposées, la nuance de chacune d'elles est modifiée par le mélange avec la couleur complémentaire de l'autre. S» Si les couleurs contiguês sont complémentaires, chacune d'elles paraît plus vive et plus pure ; car elle est mêlée de la couleur complu mentaire de l'autre, qui est sa propre nuance. 3o Si l'une des couleurs est

1 De la loi du amirasU simultané des couleurs, etc. ; Paris, 4 839.

remplacée par du blanc ou du noir, l'autre est entourée d'une auréole de sa couleur complémentaire et paraît plus vive, i/* Ces effets ont encore lieu, mais d'une manière moins prononcée, quand les couleurs ne sont pas continues.

M. Chevreul résume en un seul énoncé la lui du contraste simultané des couleurs : « Dans le cas où l'œil voit en même temps deux couleurs contiguês, il les voit les plus dissemblables possible, quant à leur composition optique et quant' à la hauteur de leur ton. » Le contraste peut donc porter à la fois sur la nuance et sur le ton.

§ 2. — VISION AIDÉE DES INSTRUMENTS GROSSISSANTS. I. HicroMopM.

S498. Jusqu'à la fin du XV^ siècle, l'organe visuel est resté abandonné à ses seules ressources. Depuis, l'optique lui a fourni des instruments précieux qui en ont singulièrement étendu les facultés. Les uns, en accroissant sa portée, ont considérablement agrandi le champ de l'astronomie, en permettant de pénétrer dans Tespace, d'y découvrir une multitude d'astres jusque-là inconnus, et d'étudier la constitution de ceux qui étaient déjà connus ; les autres ont permis de distinguer une multitude d'êtres vivants d'une excessive petitesse, dont on ne soupçonnait pas même l'existence ; et, en permettant de pénétrer dans les détails les plus élémentaires des organismes, ont fourni à l'histoire naturelle un puissant moyen d'investigation. Nous allons d'abord nous occuper de ces derniers instruments.

SI 99. Loope oa nleroseope simple. — Le microscope est destiné à venir en aide à notre vue pour nous faire distinguer des objets dont le diamètre apparent, quand ils sont placés à la distance de la vision distincte, est tellement petit qu'on ne peut discerner les détails de l'image formée sur la rétine. 11 existe deux espèces de microscopes : le microscope simple ou loupcy et le microscope composé.

La loupe consiste simplement en une lentille convergente à court foyer, destinée à faire voir les objets grossis. Pour obtenir ce résultat, il faut que l'objet soit placé entre la lentille et son foyer principal, et très près de ce dernier. Soit ab {fig. 1611 ) un très petit objet ; il faudrait, pour le voir sous un diamètre apparent suffisant, l'approcher très près de l'œil ; mais alors la vision serait confuse. On pourrait éviter cet inconvénient en interposant un écran percé d'un très petit trou, de manière que le cercle de dissipation de chaque point lumineux sur la rétine devint négligeable. Mais alors l'image aurait un éclat si faible qu'on ne pourrait la distinguer. II faudrait donc, tout en conservant aux faisceaux une grande section, et plaçant l'objet très près de l'œil, donner aux rayons qui entrent par la pupille, le môme degré de divergence

350 DE LA VfSIOX.

que s'ils partaient de la distance de la vision distincte. C'est ce qu'on réalise en interposant entre Tœil et l'objet une lentille convergente dont le foyer /"est un peu au-delh de Tobjet. C'est précisément ce que font les presbytes, et nous sommes tous presbytes pour les objets très rapprochés. Dans cette position de l'objet, le foyer des rayons partant de chacun de ses points est virtnel et situé plus loin de la lentille, du même c6(é (1987). Il en résulte qu'il se forme quelque part en AB une image droite et virtuelle de l'objet (d>. On construit cette image en joignant les extrémités a et 6 de l'objet, au centre optique o de la lentille, et prenant les distances oÂ, oB égales aux valeurs de p' données par la formule des lentilles, quand on remplace p par les distances oa et ob (1984). Les rayons qui traversent la lenlille en sortent alors avec le même d^gré de

divergence que s'ils partaient des divers points de l'image virtuelle AB ; et si la distance AC est convenable, on verra cette image virtuelle comme si elle était un objet réel.

Il est facile de construire le faisceau qui , partant d*un point a de l'objet d), fait voir Timage A de ce point. On commence par joindre le point A au contour de l^ig- ^BH. la pupille; on obtient ainsi un

cône Afti, qui rencontre en fit la surface antérieure de la lentille. Joignant ensuite les points n et i au point a, et négligeant l'épaisseur de la lenlille, on obtient les limites du faisceau incident ani, qui entre dans l'œil et fait voir l'image virtuelle A. Ce faisceau est ombré dans la figure, ainsi que celui qui fait voir l'image B du point b.

La distance de l'objet à la loupe, quand elle a un court foyer, doit, pour que l'image soit nette, être renfermée entre des limites très rapprochées. Si, en effet, on éloigne un peu l'objet, il dépasse bientôt le foyer principal, dont il est très près, et il ne se forme plus d'image virtuelle. Si l'objet se rapproche de la loupe, l'image virtuelle s'en rapproche aussi et très rapidenient (1987), et la distance OC devient moindre que celle de la vision distincte. On pourra cependant voir encore nettement, en éloignant Vœil de la lentille.

Si80. Caieai do sroasisseiiieHt. — Le grossissement de la loupe est le rapport entre les diamètres apparents de l'image AB et de l'objet placé à la môme distance oC. Or, si l'objet était en a'b\ à la distance de la vision distiiiete, son diamètre apparent serait a'ob\ si nous négligeons la distance de l'œil à la loupe. Le grossissement en diamètre est donc représenté par le rapport des angles AoR et a'o6' ou sensiblement par cehi des longueurs AB et a'b'=ab. Représentons par d la distance oC de la vision distincte, par f la distance focale of de la lentille, et supposons que la distance de l'objet à la lentille soit

égale à of dont elle diffère très peu ; les triangles aco et ACo donneront

— =--=:---. Le grossissement est donc sensiblement égal au rapport de la

distance de la vision distincte à la distance focale principale de la lentille. Il sera d'autant plus grand que la lentille aura un foyer plus court, et que la vue de Tobservateur sera plus longue. Les loupes très grossissantes devront donc être très petites, pour avoir un foyer très court tout en ne présentant pas une trop grande aberration de sphéricité (4993). — Quand on a le grossissement en diamètre, on en déduit le grossissement en surface, en en prenant le carré.

8181. Dlflérentea espèces de loapes. — On a adopté, dans la construction des microscopes simples, différentes dispositions destinées à éviter Taberraiion de sphéricité, ou à les approprier à divers usages.

Pour diminuer Taberrâtion de sphéricité, on applique sur la lentille un diaphragme qui arrête les rayons tombant près du bord. Ce diaphragme diminue

Fig. 4 614. Fig. 4 64 6. Fig. 464 6.

le champ de la loupe, c'est-à-dire Tespace angulaire dans lequel doivent être compris les objets pour être aperçus.

Loapes périseopiqaes. — Pour augmenter le champ, Wollaston partage la lentille en deux, comme on le voit en A et 6 (fig. 161*2), et il introduit le diaphragme entre les deux moitiés. De cette façon, il ne passe que des rayons voisins du centre optique, et cependant le champ reste considérable.

lentille Goddiagtoa. — Il se perd de la lumière par réflexion à la face plane de chaque partie de la lentille ; il vaudrait donc mieux la faire d'une seule pièce ; mais comme il serait difficile d'y tailler la fente circulaire dans laquelle devrait être engagé le diaphragme , on a remplacé ce dernier par le contour même de la lentille, dans l'épaisseur de laquelle on creuse une gorge ae {fig. 4612), dont le fond a, c, limite les faisceaux transmis.

Doublet. — On nomme ainsi des microscopes simples dans lesquels deux lentilles sont associées pour produire le même effet qu'une seule, mais, avec moins d'aberration de sphéricité (1853). V [fig. 1616) est le dotMet de Wollaston. Les deux lentilles sont plan-convexes et leur surfiice plane est tournée du côté de l'objet; on peut les rapprocher plus ou moins l'une de l'autre au moyen d'un pas de vis, de manière à faire disparaître toute aberration. Malheureusement le foyer est tellement court, qu'on ne peut graver ou

disséquer sous ce microscope. Dans le dovblet de Ch. Chevalier (fig. 1616) le foyer est plus long, les deux lentilles sont fixes, et elles sont séparées par un diaphragme.

Mioroseope de Bmapaii. — Cet instrument consiste en un microscope simple 0 (fig. i6i4) soutenu par un support qui peut s'allonger au moyen 4*un pignon denté b et d'une crémaillère. L'objet se met sur une lame de verre posée sur une plaque de cuivre percée, p, nommée porte-objet. Comme rimage est d'autant plus faible qu'elle est plus grossie, la même quantité de lumière s'y trouvant répartie dans un espace d'autant plus grand, il faut que l'objet soit vivement éclairé. Pour cela, on concentre sur lui la lumière des nues ou d'une lampe, au moyen d'un miroir concave articulé m.

Microscope h main. — L'objet est fixé dans une pince p (fig, i6t5) articulée en o. Un petit miroir concave, m, au milieu duquel est la lentille, réfléchit la lumière sur l'objet, qu'on tourne du côté du jour.

Microscope Stanhope. — Imaginons un cylindre de verre terminé d'un côté par une baâe plane p, et de l'autre par une surface sphérique convexe e (fig. 1613). Un petit objet collé sur la base plane, sera dans les mêmes conditions que s'il se trouvait dans l'intérieur de la masse de verre ; et si l'on regarde par la surface convexe, on le verra grossi et droit, comme nous l'avons expliqué précédemment (1981). Il faudra seulement que la longueur cp soit un peu moindre que la distance à laquelle se fait le foyer des rayons parallèles entrant par la surface sphérique. Ce petit instrument peut grossir jusqu'à 80 fois, tout en conservant à l'image beaucoup de clarté et de netteté, et avec un champ plus grand que celui des autres espèces de microscopes simples.

On a fait avec des pierres précieuses, des loupes ayant un grand pouvoir réfringent, de manière qu'elles donnent un fort grossissement, avec des courbures peu prononcées, ce qui diminue l'aberration de sphéricité. — On se procure économiquement de fortes loupes, en fondant au chalumeau l'extrémité d'une mince tige de verre ; le verre s'amasse en une petite sphère, qu'il n'y a plus qu'à enchâsser dans un diaphragme. On peut encore fondre un éclat de verre dans un petit trou d'une plaque métallique. Au verre, on peut substituer une goutte d'eau ou d'huile, ou mieux une goutte de baume de Canada, dont le pouvoir réfringent est considérable.

leisiB. La loupe paraît avoir été connue des anciens. Sénèque dit formellement que « des lettres, quelque petites et obscures qu'elles soient , paraissent plus grandes et plus distinctes quand on les regarde à travers une boule de verre remplie d'eau, t Cela nous explique comment ont pu être gravées les pierres fines qui nous viennent de l'antiquité. Les anciens paraissent avoir aussi connu les lentilles proprement dites. Nous avons cité un passage d'Aristophane, où il est question d'un verre ^irdent (II, 731 ), et meutionné une lentille de verre découverte dans un tombeau romain (1998). Nous ajouterons que M. Brewster a présenté à l'association britannique, en 1853, une lentille de cristal de roche, trouvée dans des fouilles faites à Ninive. Il serait

bien difficile d'admettre que, connaissant les lentilles, on n*ait pas remarqué leur propriété de grossir des objets. Cependant Alhazen, puis Bacon, ne parlent que du grossissement que produit un segment sphérique de verre appliqué sur récriture. Ce qui est certain, c'est que Tidée d'appliquer la loupe à Tétude de Thistoire naturelle ne s'est présentée que très tard. Les premières descriptions d*observations faites à la loupe ne datent que de 4625. Elles sont dues à F. Stellutin, qui étudia les organes des abeilles. Cependant, Fontana prétend avoir fait usage, le premier, du même instrument, dés 1618. C'est avec de simples loupes, qu'il fabriquait lui-même, que Leuv^enhoeck a fait ses belles découvertes. Hartsoeker se servait de globules fondues au bout d'un fil de verre, dont il avait remarqué par basard les propriétés optiques.

S488. Images réelles des lentilles eonTergeates. — Quand un objet ae (fig, 1617) est placé au-delà du foyer principal d'une lentille convergente, il forme, du côté opposé de cette lentille, une image réelle renversée

Fig. 4 617.

Fig. 4 648.

ea'. En chaque point de cette image se croisent les rayons partis du point correspondant de l'objet, de manière que si l'œil est placé en ee au-delà de l'image c'a', à une distance égale à celle de la vision distincte, on verra Yimage aérienne c'a' comme si elle était un objet lumineux, chacun de ses points envoyant des rayons divergents dans l'œil. On a ombré dans la figure le pinceau lumineux qui, partant du point c, fait voir l'image réelle e'.

S484. Vision h traTers les lentilles dlTei^entes. — Les lentilles divergentes donnent toujours des images virtuelles plus petites que l'objet ; par conséquent, elles rapetissent au lieu de grossir. Dans la figure 1618, on a ombré le faisceau lumineux qui, partant du point a de l'objet ab, entre dans l'œil et fait voir l'image a' de ce point.

SiSS* II. maosGon omnri. — Dans le microscope composé, il y a deux lentilles ou systèmes de lentilles fonctionnant séparément. La première lentille oo' (fig. 1619) se nomme Yobjectif, parce qu'elle est tournée vers l'objet très petit, ab, que l'on veut grossir. Cet objet est placé au-delà et très près du foyer principal de l'objectif, qui en donne alors une image réelle, renversée et grossie a'b'. On construit cette image en menant les axes optiques aa',bb' par le centre optique de l'objectif. La seconde lentille, nommée Yoeulaire, joue le rèle d'une loupe servant à regarder l'image aérienne a'b', image qui doit être un peu plus rapprochée de l'oculaire que son foyer principal. AB étant l'image IV 23

virtuelle ainsi obtenue, il est facile de construire le faisceau lumineux qui» partant du point de Tobjet, entre dans Tœil. Par exemple, considérons le point a ; nous construirons le cône Ap\ qui a son sommet au point A et entre dans la pupille pp'; nous joindrons au point a' l'intersection v' de ce cône avec Toculaire ; prolongeant le pinceau va' jusqu'à sa rencontre avec l'objectif oo\

puis joignant l'intersection oo\ au point a, nous obtiendrons le faisceau aoo\ oo'a\ a'v'p' , qui entre en p' dans la pupille et fait voir l'image virtuelle A du point a. On a construit de môme, sur la ISgure, le faisceau qui correspond au point h. — Si le faisceau a'oo' ne rencontrait pas l'objectif, cela prouverait que le point a est en dehors du champ de Tinstrument.

L'objet étant très prés du foyer de l'objectif, de très petits déplacements déterminent de grandes variations dans la position de l'image réelle a'b' (1987) ; l'ajustement de l'instrument demande donc une certaine attention. On met au point, soit en déplaçant l'oculaire , soit en faisant varier la distance de l'objet. Pour les vues longues, il faut retirer l'oculaire, afin que, son foyer se rapprochant de l'image réelle a'b\ l'image virtuelle BA se forme plus loin ; ou bien éloigner l'objet de l'objectif, ce qui rapproche aussi l'image réelle du foyer de l'oculaire. Les myopes devront faire l'inverse.

%%%%. Champ. — Pour éviter l'aberration de sphéricité produite par les rayons tombant trop obliquement sur l'oculaire, on limite l'image réelle, au moyen d'un diaphragme placé en a'h\ Les points lumineux qui font leur image en dehors de rx)uverture de ce diaphragme, ne peuvent donc pas être vus à travers l'oculaire. Or, les points lumineux qui font leur image dans Fintérieur du diaphragme, sont contenus dans un cône dont le sommet est au centre optique de l'objectif, et qui a pour base l'ouverture du diaphragme. La surface de ce cône, prolongée au-delà de l'objectif, limite donc sur le porte-objet l'espace dans lequel sont renfermés les points qui peuvent être vus. Cet espace constitue le champ de l'instrument. Comme le cône qui a son sommet au centre optique de l'objectif et qui enveloppe le contour de l'oculaire, dififére peu de celui qui a pour base l'ouverture du diaphragme, on dit ordinairement que le chamip est l'espace limité par le cône qui a pour base le contour de l'oculaire. Du reste, il est facile de voir que, sans le diaphragme, le champ ainsi défini ne serait pas sensiblement plus grand, car les rayons qui partent des différents points de l'image réelle a'b' ne divergent pas dans tous les sens, comme s'il s'agissait de points lumineux, mais ils forment des pinceaux coniques très étroits, dans la

Fig. 1619.

direction de leurs axes secondaires par rapport à l'objectif. On voit donc qu*il faudra que le diamètre de Toculaire soit assez grand, pour avoir un champ suffisant ; aussi cette lentille est-elle toujours plus grande que l'objectif.

Pour augmenter le champ, on compose l'oculaire, de deux lentilles disposées comme dans la fig. 1620. La première, c, se nomme lentille de champ, ou octilaire de Campant ; elle a pour effet de rapprocher les faisceaux qui émergent de l'objectif, ce qui rend l'image plus petite, il est vrai, mais en même temps plus nette et plus brillante. Nous verrons aussi que la lentille de champ joue un rôle dans l'achromatisme du microscope (2188).

1^489. Cmievl da ffroMlasement. — Le grossissement se calcule en multipliant celui del'objetifpar celui de l'oculaire. Nous avons vu comment on calcule le grossissement de l'oculaire, qui se comporte ici comme une simple loupe (2480). Pour obtenir le grossissement de l'objectif, on regarde au microscope un micromètre tracé sur verre et donnant les centièmes de millimètre, et l'on compte le nombre n de divisions visibles dans l'ouverture du diaphragme. On mesure ensuite le diamètre de cette ouverture au moyen du môme micromètre, et l'on a le grossissement de l'objectif en divisant par n, le nombre de divisions comprises dans ce diamètre. La présence de l'oculaire ne change rien au résultat, son grossissement affectant de la même manière l'image réelle et le diamètre du diaphragme. Nous verrons plus loin un moyen pratique de mesurer le grossissement (2d94).

IS188. Achromatisme da microscope. — Le microscope, dans l'état de simplicité que nous avons supposé , donne des images irisées sur leur contour , à cause du chromatisme de Tobjectif, rendu plus sensible par le grossissement que l'oculaire fait éprouver à l'image réelle. On peut corriger ce défaut en formant l'oculaire de deux lentilles convergentes. Soit o l'objectif (/Ç^. 1620), et or\ os les axes optiques qui passent par les extrémités d'un objet ab. Les rayons de diiférentes couleurs formeront une série d'images renfermées dans l'angle r'os' ; l'image rouge r's' étant la plus éloignée, et l'image violette v'u' la plus rapprochée du point o. Si l'on place en c, avant le lieu de ces images, une lentille convergente, elle recevra des rayons convergents venant de chaque point de l'objet, et il se formera, au lieu de l'image rouge réelle r'«', une autre image réelle r<, placée dans l'angle r'cs' des axes secondaires r'c^ s'c. L'image violette ira se former en uv, plus près de la lentille c, parce que la distance cv' est plus petite que la distance cr' (1987). Si l'on joint les extrémités ru, suie ces images, par les droites vrc\ usc\ les extrémités des autres images se trouveront sensiblement sur ces droites ; et si l'on place en c' le centre optique d'une lentille convergente, dont la distance focale soit un peu plus grande que e'u, les extrémités fi;, su des images vues à travers cette lentille se super-

poseront, et il n*y aura plus d'auréole irisée. Les deux lentilles c, t' sont fixées à un tube noirci en dedans nommé poWê-ocu/atrf.

ObjeotiflÉ aehromafiqves. — Quand il s'agit de très grands grossissements, la disposition qui précède ne donne pas des images assez nettes. On emploie alors des objectifs achromatiques, composés de lentilles de substances différentes, appliquées les unes sur les autres. Pendant longtemps on a été arrêté par la difficulté de travailler et d*ajuster d'aussi petites lentilles ; MM. Amici, Goring, Ch. Chevalier, Nachet,.... sont parvenus à une réussite complète, et Ton construit aujourd'hui des systèmes achromatiques tellement petits, qu'il faut s'aider d*une loupe pour bien les distinguer. Comme il est difficile, de donner à ces lentilles des courbures très prononcées, on a coutume d'en employer plusieurs vissées les unes à la suite des autres, produisant le même effet qu'une seule à plus court foyer. On les fait aussi avec des verres très réfringents, n'exigeant pas, par conséquent, des courbures aussi prononcées ; on en a fait avec des pierres précieuses et môme en diamant.

Pour n'avoir pas à se préoccuper de l'achromatisme de l'objectif, oo a construit des microscopes dans lesquels l'image réelle est fournie par un miroir concave ; nous y reviendrons plus loin (2114).

Les microscopes les plus défectueux sous le rapport de l'achromatisme, donnent de bons résultats quand on les éclaire avec de la lumière simple, par exemple avec la lampe monochromatique (3058).

8189. DeocrlptloB du mieroseope eomp9«6. — Le microscope composé parait avoir été inventé par Zacharie Jansen, vers 1590, à l'époque où le télescope prenait naissance. On l'a attribué quelquefois à Drebbel, mais il est constant que ce dernier l'avait emprunté à Jansen. Les premiers microscopes composés étaient très imparfaits ; aussi leur préférait-on le microscope simple. Depuis la découverte de l'achromatisme, ils ont été portés à un degré de perfection admirable, particulièrement dans les trente dernières années, entre les

mains de MM. Fraunhofer, Âmici, Ch. Chevalier, Oberhausser, Nachet On

a construit bien des modèles différents de microscopes ; il nous suffira d'en décrire deux, dans lesquels se trouvent réalisées les diverses dispositions qu'on peut rencontrer dans tous les autres.

MieroMope de Ch. CheTaiier. — Les microscopes sont Ordinairement verticaux. Comme, dans cette position, les observations sont pénibles, M. Âmici place l'axe de l'oculaire horizontalement, tout en laissant l'axe de l'objectif vertical, de manière que le porte-objet reste horizontal ; les rayons qui ont traversé l'objectif sont réfléchis horizontalement par un petit miroir.

Le microscope de M. Ch. Chevalier (/¥<;. 1621 } est une imitation de celoi d'Amici, avec des modifications qui en rendent l'usage plus facile, et lui permettent de se plier à divers modes d'observation. En o est Y objectif, composé de une, deux ou trois lentilles achromatiques, suivant le grossissement que l'on veut obtenir. Ces lentilles sont planes en dessous, et ont chacune de 8 à lO""* de foyer. Les rayons qui ont traversé le système de l'objectif éprouvent la

réflexioa totale sur la face hypothénuse d*un prisme rectangulaire a, représenté à part en A, qui les renvoie dans la direction horizontale.

L'oculaire È est composé de deux lentilles plan -convexes tournant leur face plane du côté de Tœil. Le porle^culaire s'enfonce à frottement doux dans Je tuyau T. A l'endroit où se forme l'image réelle, entre les deux lentilles, se trouve un diaphragme qui limite le champ, et un réticule formé de deux fils croisés à angle droit qui sont vus en même temps que l'image réelle de l'objet, et forment des repères fixes dans le champ. Conune ces fils sont grossis, il faut qu'ils soient très fins ; on emploie des cheveux , des fils de soie simple, des fils de toile d'araignée ; mais l'humidité les relâche ou les détruit. On préfère donc des fils de platine excessivement fins, obtenus par la méthode de Wollaston (1,32).

L'intérieur de l'instrument est enduit d'une couche noire mate, pour éviter toute réflexion des rayons lumineux qui pourraient en frapper les parois. Le tuyau T est articulé en c à une pièce cc\ articulée elle-même à la colonne fixe C.

On peut, en combinant divers oculaires avec différents objectifs^ faire varier le grossissement , qui peut être porté jusqu'à 4000 fois en diamètre.

Porte-objet. — L'objet que Ton veut observer est placé sur une

lame de verre, ou entre deux lames de verre, que l'on pose sur le porle-chjet rw\ où elles sont maintenues par deux ressorts r. Le porte-objet consiste en une plaque métallique percée en sou milieu, et fixée à un curseuc N n qui peut glisser le long d*une barre carrée t fixée à la pièce cc\ et arrêtée contre la colonne C au moyen d'un bouton à vis P. La barre / est garnie, du côté de la colonne, de dents dans lesquelles s'engagent celles d*un pignon b porté par la botte Nn, et que l'on fait tourner quand on veut faire varier la distance du porte-objet à l'objectif o. Le curseur est composé de deux parties, réunies par une vis de rappel V, par le moyen de laquelle on achève de régler la distance de l'objet à Tobjectif, après avoir arrêté la partie n au moyen d'une vis de pression, qui ne se voit pas dans la figure.

Le porte-objet est composé de deux plaques superposées ; celle de dessus peut glisser sur celle de dessous, qui est fixée au curseur Nn, en obéissant à deux vis de rappel : l'une v\ lui imprime un mouvement dans le sens de l'axo du tube T; et l'autre t; un mouvement transversal. Par ce moyen, on amène

Fig. 1624.-4/5.

facilement Tobjet dans Taxe de Tobjectif, et on peut lai faire parcourir le champ sans le perdre de Tue. Les vis, v, v' ont de larges têtes divisées, ce qui permet de les employer comme vis micrométriques pour mesurer le diamètre des objets ; il suffit, pour cela, d'en amener deux points opposés, successiyement sous un des fils du réticule de Toculaire, et de compter le nombre de tours qu'on a fait faire à la vis, dont le pas est connu.

Éoiaira^ de l'objet. — L'objet doit être d'^aulant plus vivement éclairé que le grossissement est plus fort. Quand il est transparent ou translucide, on réclaire en dessous au moyen d'un miroir sphérique concave m, qui concentre sur lui la lumière des nuées, du soleil ou d'une lampe. Derrière ce miroir en est appliqué un autre, qui est plan, et sert pour les faibles grossissements. Un écran circulaire fixé sur le porte-objet, et dont le contour porte des ouvertures de différentes grandeurs, sert à restreindre plus ou moins l'espace éclairé. Quand l'objet n'est pas transparent, on l'éclairé en dessus au moyen d'une lentille convergente l. Quelquefois l'objectif est entouré d'un petit miroir concave argenté, disposé comme celui du microscope à main (fig. 1645), et qui renvoie sur l'objet les rayons qu'il a reçus du miroir m. Pour les forts grossissements, on emploie différents appareils d'éclairage, imaginés par MM. Wollaston, Brewster, Dujardin. Ils consistent en un système de lentilles disposées les unes à la suite des autres de manière à concentrer sur l'objet, en dessus ou en dessous, les rayons d'une source lumineuse, à peu près comme cela a lieu dans le microscope solaire (1999).

Le microscope de M. Ch. Chevalier peut être employé verticalement; il suffit de visser l'objectif dans le prolongement de l'oculaire, après avoir enlevé la pièce K, et de relever le tube T en le faisant tourner autour de l'articulation c. — On peut encore employer l'instrument horizontalement, avec le porte-objet vertical ; pour cela, on enlève le bouton P, et l'on place horizontalement la barre t, en faisant tourner la pièce ce' autour du genou c'.

Quand on veut observer les précipités, ou ce qui se passe dans les réactions chimiques ; les vapeurs, les exhalaisons acides ternissent ou attaquent le verre de l'objectif. Dans ce cas, on fait tourner la pièce K, de 90° sur elle-même, de manière que l'objectif soit en haut; on adapte au tube qui porte cet objectif un collier auquel est fixée une petite barre semblable à la barre t, et soutenant le porte-objet, et au-dessus, le miroir éclairant. Une large plaque posée sur le porte-objet, et que l'on peut chauffer sur son contour au moyen de lampes à alcool qu'on y suspend, permet d'opérer à des températures élevées.

S490. Comme second exemple, nous citerons un instrument de M. Nachet, habile artiste qui a fait sa spécialité de la construction des microscopes. L'oculaire achromatique est vissé à l'extrémité d'un tuyau noirci en dedans (fig, 1622), dont l'autre extrémité reçoit le porte-oculaire. Le tuyau ou corps du microscope est fixé à une petite colonne, qui soutient aussi le porteobjet et le miroir destiné à l'éclairer. Cette colonne est articulée au pied de l'instrument, de manière à pouvoir s'incliner plus ou moins, pour la corn-

Fig. 4 622.— 4/5.

modité des observations. Le porte-objet est fixe; pour mettre au point, od commence par enfoncer plus ou moins le porte-oculaire dans le tuyau, puis on achève en agissant sur la vis qui se voit à l'extrémité de la colonne articulée, et qui fait mouvoir le corps de Tinstrument , de manière à le rapprocher ou à Féloigner du porte-objet.

Dans le grand modèle du microscope de M. Nachet, on trouve en outre les deux vis micrométriques au moyen desquelles on fait parcourir le champ à Tobjet , le diaphragme tournant , pour modifier l'éclairage, etc.

Pour les observations de chimie , M. Nachet a construit un microscope dont Tobjectif est placé en dessous de Tobjet (fig. 1623). Un prisme placé à la partie inférieure , renvoie par deux réflexions totales, les rayons qui ont traversé Tobjectif dans la direction de Taxe du porte-oculaire. Tout le système est monté sur une plaque rectangulaire qui peut glisser à coulisse sur le pied de l'instrument , de manière qu'on peut changer l'objectif sans déranger le porte-objet.

Si 91. De l'emploi du mleroseope composé. — Le microscope composé est souvent utilisé dans les recherches d'histoire naturelle. Quand on emploie des grossissements de 4,000 diamètres , les images sont un peu confuses ; ce qui tient, en partie, à ce que les divers points de l'objet ne sont pas , à cause de son épaisseur , à égale distance de l'objectif. En ne dépassant pas un grossissement de 500 fois , on obtient une grande netteté. On augmente aussi la netteté en mettant une goutte d'eau sur l'objet.

Pour connaître la force d'amplifi- -^ cation et le degré de netteté dont est susceptible un microscope, on observe certaines préparations, décrites et dessinées par des observateurs munis de très bons instruments, et l'on compare les détails qu'on peut distinguer avec ceux

Fig. 4 623. — 4/5.

des dessins. Ces préparations sont généralement désignées sous le nom de test-objets ; ce sont de petites écailles prises sur divers insectes , la forbîcine, divers papillons. Par exemple» un microscope qui permet de compter les stries qui se remarquent sur les raies longitudinales des écailles du papillon du chou, ou les lignes diagonales des écailles de podura , peut être considéré coomie très bon.

Il y a, dans les observations microscopiques, surtout quand on emploie les forts grossissements, de nombreuses précautions à prendre pour éviter les illusions, d*autant plus à craindre qu on a affaire, le plus souvent, à des objets inconnus. Il faut veiller minutieusement à la propreté des verres, éclairer le même objet successivement par les divers moyens, et sous des obliquités différentes. Il est bon aussi de commencer par de faibles grossissements, qui donnent une première idée de ce qu'on devra voir avec des grossissements plus forts ^

Prisme redre— car. — Le microscope renversant les images, quand on veut disséquer sur le porte-objet, la pointe du scalpel paraît se mouvoir en

sens contraire de ce qui a lieu réellement. Pour

éviter cet inconvénient majeur, M. Nacbet appli*

que sur Toculaireun prisme triangulaire à bases

obliques ad> (fig. i624), dont la disposition

repose sur une obsenation de M. Amici, et dans

lequel les faisceaux émergents se réfléchissent

successivement sur les faces latérales a6, oc, de

Fig. 1 6t ï. manière à se croiser dans l'inténear du prisme,

comme on le voit pour les rayons srre etsWe',

qui se réfléchissent en r, r ; r', r'. On voit en A l'ensemble du prisme redres^

seur, avec sa monture qui permet de l'appliquer à tous les microscopes.

GoHlomètre. — M. Brunner a disposé le porte-objet du microscope, de manière à pouvoir mesurer les angles des cristaux microscopiques dont l'arête est parallèle à Taxe de l'objectif. Le porte-objet est circulaire et peut tourner SUT lui-même, au moyen d'une vis de rappel ; il porte une division en degrés munie d'un vernier donnant les minutes. Après avoir fait coïncider l'une des faces du cristal avec l'un des fils du réticule de l'oculaire, on fait tourner le porte-objet, jusqu'à ce que la seconde face coïncide à son tour avec le même fil. — M. Nachet applique à ses microscopes un autre goniomètre, dû à M. Laurence Smith : le porte-objet reste fixe, et c'est l'oculaire qui tourne sur lui-même de quantités angulaires qui se mesurent sur un disque gradué qu'il entraîne dans son mouvement.

Microscope h plusieurs corps. — Le microscope est fréquemment employé

i Oo peut coosuUer les ouvrages suivanU : Des microtcopet et de leur ysage , par N. Ch. Chevalier ; Traité pratiqtte du microscope y par M. MaDdl; Manuel de Vobservateur au micfoic(^, par Dujardin.

Fig. 1625.

dans renseignement ; mais on ne peut suivre les opérations do professeur, ou

les indications qu'il donne, qu*en regardant après lui ; et quand il s'agit

d'objets qui changent d'aspect, il devient difficile de

s'entendre. On évite cet inconvénient , au moyen du

microscope à plusieurs corps de M. Nachet. Dans le

microscope à deux corps , il y a au-dessus de l'objectif

un prisme isocèle à arêtes horizontales P (fig. 4625),

dans lequel les pinceaux lumineux, partis d'un môme point a

de l'objet , se réfléchissent totalement en r, r, émergent

suivant f, f , dans deux directions différentes , et sont

reçus par deux oculaires différents , par lesquels deux

observateurs peuvent observer simultanément le même

objet. Au lieu de deux corps, on peut en disposer 3, 4, en employant, au lieu

du prisme, une pyramide dont la base est tournée du côté de l'objectif, et dont

le nombre des faces est en rapport avec celui des oculaires.

La figure \ 626 représente le microscope à trois corps. Chaque observateur peut mettre au point séparément, en enfonçant plus ou moins l'oculaire.

MIeroseope de poche. — M. Nachet est aussi l'inventeur d'un petit microscope, capable de forts grossissements, qui peut se renfermer dans une boîte , qui lui sert de pied et de porte-objet, et n'a que 8 centimètres de longueur. On peut donc le porter avec soi, et faire des observations microscopiques en voyage, dans les excursions scientifiques, près du lit des malades, etc.

%%%%. MIeroseope binoealaire. — Quand on

observe la structure intime des organes des plantes et

des animaux, il est souvent impossible de reconnaître

si ce que l'on voit est en creux ou en relief, parce qu'on

regarde avec un seul œil, et que le mode d'éclairage et

la forme inconnue des objets ne laissent aucun terme

de comparaison qui puisse aider à se défendre des

illusions. M. Nachet a fait disparaître cet inconvénient,

en faisant agir les deux yeux, de manière à obtenir la

vision stéréoscopique de l'objet.

La figure 1627 montre comment les pinceaux des rayons émanant des

côtés a, a' de l'objet, et ayant traversé l'objectif oo, se réfléchissent d'abord

Fig. 1626.

Fig. U27.

dans un prisme triangulaire rr\ pois dans les prismes P, P', pour donner les faisceaux émergents m, m', qui entrent dans les deux yeux après ayolr traversé deux oculaires correspondants. On voit que le pinceau amm émanant du côté a de Tobjet, entre dans Fœil qui est du même côté. Le principe n*est autre que celui qui a été appliqué plus tard au télestéréoscope ; seulement ici les pinceaux lumineux, au lieu d*étre rapprochés par les deux réflexions, sont écartés à la distance des deux yeux. La figure 1628 représente Tensemble de l'instrument. Une vis, qui se voit à droite, près de la partie inférieure des deux

corps , sert à les écarter plus ou moins, suivant la distance des deux yeux. Avec un grossissement modéré, cet appareil permet dé distinguer le relief des petits objets, avec une netteté qui excite toujours Tétonnement quand on Tobserve pour la première fois.

ISi93. Application de la ehaiabre claire aa microscope. — On peut ajuster au porte-oculaire du microscope, différents sylémes de chamhre$ claires, au moyen desquelles on peut dessiner les images grossies par Tinstrument. Quand le microscope est horizontal, on emploie souvent la chambre claire de M. Sœmmering, consistant simplement en un miroir circulaire d'acier poli m(yî^. 1629), plus petit que l'ouverture de la pupille, et incliné de 45° sur Taxe de Toculaire , auquel on le fixe au moyen de Tanneau ab. L* œil étant en o, l'image donnée par Tinstrument est vue par réflexion dans ce miroir , pendant que les rayons venant de la pointe du crayon placée dans la direction me , passent autour de ce miroir. Pour avoir plus de clarté dans l'image, on a remplacé le petit miroir par un miroir plus grand m', percé d'un trou plus petit que la pupille, à travers lequel on regarde dans le microscope, pendant que la pointe du crayon se voit par réflexion.

M. Nachet remplace le miroir m' par un prisme triangulaire p dont Farétc est placée à la hauteur de l'axe de l'oculaire, de manière qu'on regarde dans l'instrument, par dessus cette arête, et qu'on voit le crayon par réflexion totale. On emploie encore une simple glace inclinée à 45"", à travers laquelle on regarde dans le microscope, pendant que le crayon est vu par réflexion. — Avec ces trois dernières dispositions, l'image du papier horizontal est renversée ; ce qui fait qu'il est difficile de dessiner , la pointe du crayon paraissant

MIGROSGOPE COMPOSÉ. 863

marcher en sens contraire de son mouvement réel. M. Amici fait disparaître cet inconvénient au moyen de deux réflexions. Les rayons qui partent du papier se réfléchissent dans l'intérieur d'un prisme P (fig. 4630), avant de se réfléchir sur le miroir percé n.

M. Nachet a imaginé une chambre claire pour les microscopes verticaux. Un prisme abd (fig. 1631), dont la section est un parallélogramme, et dont l'angle en a est égal à 45'', est placé de manière que la face horizontale ac soit en dehors du corps de l'instrument, et la face oblique de, au-dessus de l'oculaire. Un petit cylindre en verre, o, collé à la face de au moyen de mastic en larmes, laisse passer les rayons émergeant de l'oculaire, sans les dévier, pendant que

Fig. 4629. Fig. 4 630. Fig. 1631

les rayons venant' de la pointe du crayon arrivent dans l'œil suivant une direction parallèle à celle des premiers, après avoir subi deux réflexions totales sur les faces ab et cd.

Si94. Mesore du ffroasiMement. — Le calcul du grossissement du microscope (2187) laisse toujours de l'incertitude, parce que l'image réelle ne se forme pas exactement au foyer de l'oculaire, et que la formule des lenlilles, dont on se sert pour calculer le grossissement de celui-ci, suppose son épaisseur négligeable et son ouverture très petite, ce qui n'a pasJieu. On peut mesurer directement le grossissement, au moyen de la chambre claire. Pour cela, on place sur le porte-objet un micromètre tracé sur verre et donnant les centièmes de millimètre. L'image grossie de ces divisions âe projette sur une règle divisée en millimètres, placée à la distance de la vision distincte, sur la feuille de papier de la chambre claire, et l'on voit combien de millimètres sont couverts par une division grossie du micromètre. S'il y en a n, le grossissement G sera évidemment G = 100 X n.

On peut aussi obtenir, au moyen de la chambre claire, les dimensions absolues de l'objet, en voyant combien son image couvre de millimètres, et divisant ce nombre par le grossissement ; car l'égalité G = iOO X n

donne j^ = -^; or, j^ est la longueur d'une division du micromètre.

M. Bertin procède sans chambre claire ; il tient ouvert l'œil gaucho pendant que l'œil droit regarde dans le microscope, et projette l'image sur les pointes d'un compas placé à la hauteur du porte-objet, et dont il mesure ensuite l'écart, au moyen d'une règle divisée. Cette distance, divisée par le grossissement, donne la grandeur de l'objet. Ce même procédé peut senir à mesurer le grossissement, en remplaçant l'objet par un micromètre.

Dans toutes ces expériences, il faut que le micromètre, tu directement, se trouve à la même distance que Timage virtuelle, et c'est là la difficulté, la distance de la vision distincte étant comprise entre des limites assez étendues. Quand il s'agit du grossissement, on peut placer la régie à la distance minimum de la Vision nette ; mais quand on veut mesurer la grandeur d'un objet, il faut nécessairement la placer à la distance de l'image virtuelle.

S49S. Appileatioa dn mler^ae^pe h la mesare des tndlees de r«flraetioB des ll^aldes et des eorps mens. — La méthode suivante imaginée par M. Brewster permet d'opérer avec de très petites quantités de substance. On prend un microscope muni d'une vis micrométrique qui permet de le déplacer parallèlement à son axe , et dont l'objectif soit un peu saillant. Une lame de verre à faces bien parallèles, est appliquée sur cet objectif. On mesure , au moyen de la vis , la distance d de l'objectif à un micromètre placé sur le porte-objet , quand les divisions sont vues nettement. On introduit une goutte de liquide entre la lame de verre et l'objectif; cette goutte forme une lentille plan-concave , et il faut, pour voir nettement le micromètre, en éloigner l'objectif. Soit d' la nouvelle distance. En appelant D la distance-constante à l'objectif, de l'image réelle faite en avant de Toculaire , qui reste immobile, et n, a' les distances focales principales de l'objectif et du système formé par cet objectif et par le ménisque liquide, on aura

Cela posé, soit f{fig. 1632) le foyer principal de l'objectif seul, pour des rayons parallèles venant de r, et f celui de cet objectif réuni au liquide. Il est facile de voir que des rayons lumineux partant de f et traversant le liquide seul, formeraient leur foyer virtuel au point f ; en effet, si nous supposons une distance insensible entre les deux substances, le rayon rœf aura la même direction que s'il avait passé directement du verre dans le liquide (1966), et le rayon partant de r parcourant la ligne racf, on voit que, s'il partait de f, il sortirait du liquide dans la direction ca, qui, prolongée, passe par le point f. Les points feif sont donc des foyers conjugués ; on aura donc, en appelant f la distance focale principale du ménisque liquide seul :

r = — I et, par conséquent, — r- = — ,

à cause de l'équation [i]. Or, la valeur de f en fonction du rayon de courbure R de la face courbe, et de l'indice n du liquide, est (1985)

d'où ron tirera l'indice n. La valeur de n dépend du rayon R de la face extérieure de l'objectif ; rayon qui ne peut se mesurer avec précision à cause de sa petitesse. On évite alors d'employer cette quantité, en comparant sinipiement l'indice du liquide à l'indice bien connu d'un autre liquide, de l'eau par exemple. En opérant sur ce second liquide, on aurait, en représentant

l'indice par n' , — — — = — r~~' ®^^" éliminant R entre cette équation

et l'équation [2], on trouve r , = ^T' ^ -^; d'où l'on tire n en fonc-

tion de n' et des distances d, d\ d".

Au lieu des distances d, d' d'y on peut se servir des grossissements 9y g' y g" correspondants; en effet, l'oculaire restant fixe, ces grossissements sont entre eux comme ceux des systèmes d'objectifs. Or, ces derniers sont

^ = D : d, ^' = D : d' , ^' = D : d" (i 992) . Remplaçant d, d', d" par les valeurs

tirées de ces égalités, l'équation précédente devient -: = , .

La méthode de M. Brewster n'est pas très précise, à cause de la petitesse des quantités d, d'^'d" , de la flexibilité de Toeil qui permet de voir nettement à des distances un peu différentes, et parce que les formules employées ne sont qu'approchées. Cependant cette méthode est précieuse, en ce qu'elle n'exige que de très petites quantités de substance.

Méthode da due de Chanlaes. — Cette méthode publiée en 4767, s'applique aux solides terminés par des faces parallèles. La plaque étant posée sur le porte-objet, on ajuste Fig. 4 638. l'instrument de manière à voir nettement les poussières qui peuvent se trouver sur la face supérieure; puis on mesure, avec la vis micrométriqoe, la quantité dont il faut le rapprocher de la plaque pour voir nettement les points de la face inférieure. Comme les rayons qui partent d*un point A de cette face (/fjf. 4633) sont déviés en émergeant, de manière à se rencontrer en a, le microscope devra être* déplacé de la quantité 6a, et non de la quantité BA. Or, en appelant t etr les angles d'incidence et de réfraction du rayon An, on aura AB : aB = tang t : tang r ; et prenant les wnu% pour les tangentes^ parce que les angles i et r sont très petits, on aura AB : aB= sin i : sin r= n ; AB est l'épaisseur de la plaque, et àR le déplacement du microscope.

Ce procédé peut s'appliquer aux liquides, en les renfermant dans une auge formée d'une plaque de verre dans laquelle est percé un trou fermé par deux lames de verre minces. On peut se dispenser de mesurer l'épaisseur de la plaque , en comparant l'indice du liquide à celui de l'eau, c« qui permet d'éliminer AB. Cette méthode est sujette aux mêmes incertitudes que la précédente. M. Bertin l'a modifiée en cherchant, au lieu du déplacement que doit

subir le mieroscope, pour passer de la vision nette de la surface supérirare i la vision nette de la surface inférieure, la quantité dont il faut rapprocher Toculaire, de l'objectif qui reste fixe ^

n. Luwttet et tetoseopes.

st96. Les télescopes sont des instruments à travers lesquels les objets éloignés sont vus sous un diamètre apparent plus grand qu'à l'œil nu. On distingue le télescope réfracteur ou de réfraction^ dans lequel on n'emploie que des lentilles, et que l'on nomme plus particulièrement lunette, et le télescope catadioplrique, nommé aussi simplement télescope^ et dans lequel il y a

Fig. 4 634.

réflexion sur un miroir sphérique. Nous allons d'abord nous occuper des télescopes de réfraction.

Mtv. Lasette Mtronomiqae. — Cette lunette est composée essentiellement de deux lentilles convergentes : Vohjectif^ tourné vers les objets que Ton veut voir, et Yoculairey auquel on applique l'œil. L'objectif mn donne d*abord une image réelle renversée, a'b' de l'objet ab (/?</. 1634), image beaucoup plus petite que l'objet, à cause de la grande distance de ce dernier. On regarde ensuite cette image aérienne a'h' à la loupe, au moyen de l'oculaire //', placé à une distance de a'b' un peu moindre que sa distance focale principale. On voit alors une image AB de l'objet, virtuelle et renversée.

On met au point en faisant varier la distance de l'oculaire à l'objectif. Comme pour le microscope composé (2185), il faut enfoncer l'oculaire pour

i AnnaUt de chimie et de pk}ftique, 3« série, t. IXVI , p. 888.

les myopes, et le retirer pour les presbytes. Il faut aussi l'enfoncer d'autant plus que l'objet observé est plus éloigné ; l'image focale se rapprochant de l'objectif quand l'objet s'en éloigne (1987).

Pour construire le pinceau lumineux qui entre dans la pupille p et fait voir l'image  d'un point a, enjoint le point A au contour de la pupille; puis, au point a\ l'intersection du cône Ap et de l'oculaire; on prolonge en a'nn' le cOne ainsi obtenu, et l'on joint enGn l'intersection nn' de ce cône et de l'objectif, au point lumineux a. On obtient ainsi le faisceau onn\ nn'a\ a'p^ qui fait voir l'image A du point a. On a construit aussi, sur la Ggure, le faisceau qui correspond au point &, et fait voir son image B.

On voit que le rôle de l'objeciif consiste à fournir une image aérienne de l'objet, image que l'on regarde ensuite à la loupe. Comme celte image doit être fortement grossie, il faut qu'elle soit très brillante. On remplit cette condition en donnant à l'objectif une grande ouverture, afin qu'il concentre en chaque point de l'image réelle un grand nombre de rayons partant de l'objet. Pour n'avoir pas d'aberration de sphéricité, il faut enonéme temps que le foyer de l'objectif soit très long. Cela nous explique pourquoi les fortes lunettes sont très longues, et ont un objectif de grand diamètre.

Si l'on éloigne l'oculaire, de manière que l'image aérienne en soit plus éloignée que son foyer principal, il se forme en dehors de cet oculaire une seconde image réelle. C'est cette image que l'on reçoit dans la chambre noire pour la fixer par les procédés de la photographie (2079).

Champ. — Comme pour le microscope composé (2J86), le champ est limité par la surface d'un cône ayant son sommet au centre optique c de l'objectif, et ayant pour base le contour de l'oculaire, ou plus exactement l'ouverture d'un diaphragme placé en a'h\ Comme l'oculaire est d'autant plus petit qu'il grossit davantage, on voit que le champ sera d'autant moins étendu que la lunette sera plus forte. Remarquons aussi que les faisceaux sortent de l'oculaire en convergeant les uns vers les autres ; il y a donc une distance à laquelle l'œil profitera de tout le champ, tandis que, en deçà ou au-delà, il ne pourrait voir tout le champ à la fois. Le croisement des faisceaux en p forme le cercle de Ramsden ou point oculaire ; on y place un diaphragme dont le trou se nomme osillelon, et contre lequel on applique l'œil. Ce diaphragme est inutile dans le le cas des forts grossissements, car le cercle de Ramsden est alors tellement rapproché de l'oculaire, qu'il faut placer l'œil le plus près possible.

SI 98. Disposition de la lunette astronomique. — L'objectif est enchâssé dans un anneau métallique , qu'on nomme sa sertissure^ vissé à l'extrémité d'un tuyau ordinairement en laiton, noirci en dedans. L'oculaire est serti à l'extrémité d'un tube plus étroit, pouvant s'enfoncer plus ou moins dans le tuyau, pour mettre au point suivant la distance. On voit en tM (fig. 1634) une lunette montée sur un pied, auquel elle est articulée en r, de manière à pouvoir tourner autour d'un axe vertical et autour d'un axe horizontal. TT est le corps de la lunette, t le tube porte-oculaire, qui s'enfonce

dans un second tube ('. Après avoir mis an point approximativement, on achève, en faisant mouvoir le tube t\ au moyen d*un pignon denté agissant sur une crémaillère fixée à ce tube.

II faut une certaine habitude pour pointer la lunette, c est-à-dire pour la diriger de manière que Tastre que Ton veut observer soit dans le champ. Pour faciliter Topération, les deux mouvements sont souvent imprimés au corps T au moyen de vis sans fin ; Tune agissant sur Tarbre vertical, l'autre sur Taxe horizontal. Ces vis sont représentées à part en vv et v'v' (fig. 1634). On les fait tourner au moyen de baguettes articulées par des charnières universelles. Dans le cas de forts grossissements, la lunette, longue et pesante, ne peut être appuyée en un seul point, et de plus il faut que ses mouvements se fassent très lentement. Il existe différents systèmes de supports pour ces sortes de Innettes. Le croquis /K (fig. 1634) donne une idée d'une des dispositions adoptées. La lunette est posée sur une tablette en bois kp, appuyée sur une seconde tablette plus large, sur laquelle elle peut glisser en tournant autour d'un boulon p. La tablette inférieure peut tourner autour d'une charnière horizontale /», portée par le pied en charpente tnuK de l'instrument. Pour faire mouvoir la lunette dans un plan Vertical, on fait tourner, au moyen de la manivelle m, une vis sans fin u, dont la roue entraîne un pignon qui engrène dans un arc denté s, fixé sur la tablette inférieure. — Le mouvement dans le plan horizontal, est produit au moyen d'un pignon fixé à la tablette supérieure et engagé dans des dents fixes de la tablette inférieure ayant leur centre au boulon p; comme on le voit en P9, où DD est la tablette inférieure, mobile autour de l'axe horizontal hh, qh tablette supérieure , et P le pignon denté, qui s'y trouve fixé par un levier articulé, de manière qu'on pent l'écarter du secteur denté pour diriger d'abord, à peu près, la lunette par de grands mouvements. Comme le boulon p est très éloigné du pignon P, de grands déplacements de ce dernier correspondent à de très petits déplacements de l'axe de la lunette.

Chereiiear. — Sur le côté du corps de la lunette, on dispose une petite lunette peu grossissante / (fig, 1634), nommée chercheur^ dont l'axe est exactement parallèle à celui de la lunette principale , et qui porte un réticule. Ou fait coïncider le point que l'on veut observer, avec le croisement des fils, ce qui est facile, vu le faible grossissement du chercheur, et alors ce point se trouve dans le champ de la lunette principale.

Dans les observatoires, on dispose des lunettes qui sont mues par une horloge, de manière à décrire un cône autour d'une parallèle à l'axe du monde, et à suivre l'astre dans son mouvement diurne. Là lunette est alors dite parallactique,

SI 99. Aehromattune des laBeftes. — L'objectif est achromatique et composé de deux lentilles, l'une biconvexe en crown-glass, l'autre concaveconvexe en flint. Quelquefois il y a trois lentilles. Pendant longtemps on a été arrêté par la difficulté d'obtenir de grands disques de verre purs et exempts

de stries. Un simple fondeur en verre, Guinand, est parvenu à obtenir des disques de 38 centimètres, et même bien au-delà. On avait essayé antérieurement de donner de petites dimensioos à la lentille de flint, en Téloignant de la lentille de crown ; c*est ainsi que Bariow et Fresnel employaient leurs lentilles liquides (21 Oi). L'instrument se nomme alors Imette dialytique.

M. Cauchoix a construit, sous le nom vitrihcristallineê^ des lunettes dont le crown de Tobjectif était remplacé par du cristal de roche, ce qui lui a permis de réduire la longueur, d*un tiers environ avec les mômes courbures, et, par conséquent, sans augmenter l'aberration de sphéricité.

BtepoflitloB de l'oenimire. — • Quand OU veut obtenir un très fort grossissement, on sacrifie quelque chose de la netteté, et Ton emploie un oculaire simple. On pourrait construire des oculaires achromatiques en superposant deux lentilles, mais le grossissement serait trop faible. Campani a imaginé de composer l'oculaire, de deux lentilles plan-convexes de même substance. Dans l'oculaire positifs ou de Rarnsderiy ces deux lentilles sont situées au-delà de l'image focale donnée par l'objectif, et leurs surfaces convexes sont tournées l'une vers l'autre. Dans l'oculaire négatifs ou de Huygkens, l'image réelle se forme entre les deux lentilles, dont les faces planes sont alors tournées vers l'œil. C'est un oculaire semblable qu'on emploie pour achromatiser les microscopes (2Î88). La lentille qui se trouve du côté de l'objectif se nomme verre de champs ou lentille collective^ parce qu'elle augmente le pjg. 4535,

champ de l'instrument, mais au détriment des

dimensions de l'image focale. Dans ce cas, le réticule, qui est aussi une invention d'Huyghens , se place entre les deux lentilles. Le système de Ramsden présente cet avantage, que le micromètre , étant en dehors du tube porteoculaire, peut recevoir divers mécanismes au moyen desquels on fait mouvoir les fils, pour certaines observations astronomiques.

L'achromatisme du double oculaire s'obtient par un artifice particulier, en compensant l'une par l'autre l'aberration de réfrangibilité et l'aberration de sphéricité, qui ne sont sensibles que pour les rayons passant à une certaine distance de l'^xe. Soit L (fig. 4635) la première lentille, et m un rayon venant de l'objectif; ce rayon forme le faisceau dispersé riv, qui traverse la seconde lentille L', plus petite que la première. Le rayon violet iv la rencontrant plus prés de l'axe que le rayon rouge, est moins dévié que lui ; et, si les courbures sont convenables, ces rayons formeront un pinceau cylindrique et incolore.

Du reste, le défaut de netteté est imputable plutôt à l'objectif qu'à l'oculaire. On conçoit, en effet, que le plus petit défaut dans l'image réelle formée par le premier devient très sensible, ou même intolérable, quand il est amplifié par un oculaire très puissant, et ce n'est que par des tâtonnements et des soins multipliés qu'on arrive à obtenir des objectifs, assez dépourvus d'aberration de réfrangibilité et de sphéricité pour supporter dé forts grossissements, tout en conservant aux images uue netteté suffisante.