Manuel de technique microscopique

réfraction du milieu dans lequel fonctionne la lentille frontale de l'objectif, Y ouverture numérique a sera donnée par la formule a — n sin u.

Le pouvoir résolvant ou séparateur d'un objectif est la propriété en vertu de laquelle il peut rendre visible plus ou moins facilement les éléments les plus fins. Ce pouvoir ne dépend pas du grossissement; tel objectif ayant un fort pouvoir résolvant montrera, sous un grossissement de 200 diamètres, de fines structures qu'un objectif faible ne montrera pas, bien que grossissant 500 fois par exemple; le pouvoir séparateur est en raison directe de l'ouverture numérique. En désignant par 8 la distance entre deux lignes ou deux éléments consécutifs à résoudre, 1 la longueur de la radiation considérée, 2a le double de l'ouverture numérique, Abbe a démontré que l'on a

formule qui montre que, pour une même ouverture numérique, le pouvoir résolvant est plus grand dans la lumière violette et dans l'ultra-violet que dans la lumière blanche. Il suit de là qu'en photographie on peut résoudre de fines structures que l'œil est impuissant à découvrir.

Le pouvoir définissant d'un objectif est la propriété qu'il possède d'accuser plus ou moins fidèlement les contours des objets. Un objectif est dit pénétrant quand il montre à la fois tout ce qui est placé sur plusieurs plans successifs très rapprochés. La pénétration est en raison inverse de l'ouverture numérique. Le pouvoir séparateur exclut donc le pouvoir pénétrant; lors donc qu'on voudra une bonne pénétration il faudra recourir aux objectifs de faible et de moyenne ouverture, ou bien réduire l'ouverture à l'aide d'un diaphragme.

On divise les objectifs en objectifs travaillant à sec et objectifs à immersion. Les premier sont ceux que l'on emploie lorsque l'objet recouvert d'une lamelle est examiné dans l'air.

L'objectif à immersion est celui dans lequel Y objet est uni à la lentille frontale par un corps dont l'indice de réfraction se rapproche de celui du verre. D'après cette définition, si l'on fait travailler ce même objectif sur une préparation à sec, l'objectif à immersion fonctionne comme un objectif à sec ayant une distance frontale nulle (distance de la frontale au couvre-objet). Dans l'objectif à immersion, les rayons émanés de l'objet atteignent directement la lentille frontale. S'il n'y a aucune réfraction dans le trajet de ces rayons, l'immersion est dite homogène ; c'est ce qui a lieu quand le liquide employé a un indice de réfraction voisin de 1,52 qui est à peu près l'indice du verre. Un même objectif peut donc fonctionner de deux manières différentes, et il ne suffit pas qu'il ait sa lentille frontale unie par un liquide à un couvre-objet pour le considérer comme un objectif à immersion.

L'utilité des objectifs à immersion réside en ce qu'ils permettent d'éclairer l'objet sous une incidence aussi rasante que l'on voudra et d'utiliser les pinceaux très obliques par rapport à l'axe. On peut démontrer qu'un objectif à immersion dans l'eau {n = 1,33) dont l'angle d'ouverture est 97» recueillera tous les rayons qui pourraient être traversés par un objectif à sec de 180°; de même un objectif à immersion homogène ayant un angle d'ouverture de 82° recueillera les mêmes rayons. Ces deux derniers instru-

OBJECTIFS A POCHHOMATIQUES.

ments seront d'un maniement plus facile qu'un objectif à sec, car, dès que l'angle d'ouverture atteint ou dépasse 160°, le maniement de l'objectif devient difficile.

Les anciennes matières employées pour la fabrication des objectifs sont le crown (silicate de potasse et de chaux), (jui dispersent peu la lumière et la réfractent également peu: les flînts anciens (silicates de potasse et de plomb), au contraire, ont un pouvoir dispersif plus élevé, mais aussi ils réfractent plus la lumière. Si la valeur de la dispersion diminue ou augmente dans l'un ou l'autre de ces verres, l'indice de réfraction diminue ou augmente également: ainsi la dispersion grandit on diminue avec la réfraction. Avec de tels verres, comme l'a déclaré le DrAbbe, on ne pouvait espérer réaliser de grands progrés dans l'optique microscopique. Il (allait, pour obtenir de meilleurs objectifs, fabriquer du crown et du flint dans lesquels la dispersion dans les différentes régions du Bpectre montre une proportion constante; de cette façon, il était possible de neutraliser les spectres secondaires, ce qui ne pouvait pas s'obtenir par les anciennes combinaisons

optiques; de plus, il fallait trouver de nouvelles espèces de verres dans lesquels l'indice de réfraction et l'indice de dispersion lussent dans «les rapports beaucoup plus variés que ceux que l'on possédait , de telle sorte qu'un verre ayant un indice de réfraction élevé eût, non pas comme autrefois une grande dispersion, mais un degré moindre de cette dispersion, (l'est ainsi que la nouvelle fabrique de Scliott , à b'-na , a produit des verres de faible dispersion, tels que le crown, ayant l'indice «le réfraction du flint.

Avec les anciens verres, à cause de ta grande disproportion de la dispersion des couleurs dans tes différentes parties du Bpectre propre au Ëinf et au crown ordinaires, il n'était pas possible d'obtenir un achromatisme parfait. Dans les meilleurs objectif-, on ne pouvail combiner que deux des différentes couleurs dll spectre, il y avait divergence entre les ftUtrefi couleurs:

en d'autres termes, il existait des spectres secondaires que l'on ne pouvait parvenir à éteindre, il restait également, au point de vue de l'aberration

sphérique, une SOU8-COrrection pour ta lumière rouge et une sus-correction pour la lumière bleue. Dans les objectifs apOChrOtncUiquéS , les spectres secondaires disparaissent : il n'existe plus que des restes des couleur- des spectres tertiaires. Il n'y a pas d'autre- objectifs qui permettent d'atteindre

ce résultat Enfin , l'aberration sphérique 8e corrige pour toutes les couleurs indistinctement i.

Ces objectifs calculés par le D' Abbe1 sont taillés dans de nouvelles espèces do verres dont les propriétés optiques présentent donc sur celles des verres fabriqués jusqu'à ce jour d'importants avantages. Les nouveaux objectifs se distinguent de ceux employés jusqu'ici pour le microscope par la réalisation simultanée de deux conditions relatives à la réunion des rayons du spectre en un même foyer. La première consiste dans la convergence en un même point

1. Francotte, Bulletin de la Société belge de microscopic, 1880, p. 102.

2. Sitzungsbcr. der med. natune. Gesellsch. zu Icna, juillet 1880.

de l'axe de trois rayons différents du spectre, c'est-à-dire dans la suppression du spectre dit secondaire existant dans les systèmes achromatiques employés jusqu'à aujourd'hui; la seconde condition réside dans la correction de l'aberration de sphéricité pour deux rayons de couleurs différentes, tandis que par l'emploi des anciens verres la correction ne pourrait être atteinte que pour un seul (celui dont la couleur est la plus brillante). Les objectifs apocliromatiques donnent pour tous les rayons du spectre des images d'une netteté à peu près uniforme, soit que l'on observe à la lumière blanche, soit que l'on emploie l'éclairage monochromatique. La correction de l'aberration chromatique pour les rayons obliques à l'axe est à peu près complète et les couleurs des objets sont fidèlement rendues sans traces de contours estompés; l'image est presque aussi nette sur les bords qu'au centre clu champ. Ces objectifs possèdent donc de grandes qualités, et les avantages qu'ils présentent sur les instruments ordinaires seront facilement reconnus par tous ceux qui les étudieront d'une manière systématique et sans se borner à un examen superficiel. Il ne faut pas oublier que le bon maniement d'un objectif microscopique nécessite une étude assez longue (plusieurs semaines et quelquefois plusieurs mois, comme nous l'avons constaté nousmêmes en nous servant des objectifs à grande ouverture de Powel et Lealand); ce n'est que par une pratique suivie des objectifs apochromatiques que l'on peut apprécier toutes leurs qualités, tandis qu'on est souvent tenté de les méconnaître lorsqu'on les emploie pour la première fois.

Ces objectifs sont extrêmement précieux pour la microphotographie; mais il est peu d'opticiens qui les construisent. Zeiss a livré les premiers instruments taillés dans les nouveaux verres et apu donnera certains objectifs une ouverture numérique égale à 1,63, permettant la résolution dans l'éclairage axial de tous les tests, y compris les stries transversales de Y Amphipleura i. Powel et Lealand ont construit des objectifs du même genre, ainsi que Reichert2, à Vienne, H. et W. Sebert, Leitz, à Wetzlar, et quelques autres. On reconnaît que l'apochromatisme de ces objectifs est convenable en examinant un test spécial, les écailles du Podura. On constate la présence de stries en forme de points d'exclamation (sans point); ces stries se montrent nettement définies, d'un beau noir et avec une raie lumineuse parfaitement incolore. Les objectifs ordinaires ne permettent pas d'obtenir un tel résultat.

La distance qui sépare les diverses lentilles formant un objectif peut être

1. Bulletin de la Société belge de microscopie, 1888, p. 169.