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Auteur(s)
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Gérard ROBLIN : Docteur ès sciences - Directeur de recherche au Centre national de la recherche scientifique (CNRS) (ER)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le microscope optique est essentiellement constitué de deux composants optiques : l’objectif et l’oculaire (figure 1). Cet ensemble solidaire d’un tube est pointé sur l’objet ou préparation posé sur une table ou platine dotée d’organes permettant le positionnement de l’objet dans son plan, généralement par deux mouvements de translation et/ou un mouvement de rotation. La mise au point est assurée par deux dispositifs de translation parallèle à l’axe optique : les mouvements rapide et lent (il peut exister dans les instruments très sophistiqués en usage dans les laboratoires de recherche un mouvement ultra-lent et inversement certains microscopes d’enseignement peuvent n’être dotés que d’un seul mouvement d’amplitude et de vitesse intermédiaires aux valeurs habituelles). La liaison de ces divers éléments, ainsi que leur stabilité, sont assurées par une monture mécanique, le statif, pour lequel on peut souvent distinguer un pied et une potence. L’éclairage de l’objet est assuré par un ensemble condenseur et source, celle-ci étant le plus souvent aujourd’hui également solidaire du statif (et logée dans son pied). Cet éclairage peut prendre différentes formes suivant le type d’observation que nécessite l’objet.
Mais un instrument ne serait pas complet sans un récepteur destiné à recueillir l’information, c’est-à-dire à saisir l’image qu’il fournit. Le microscope optique étant susceptible de fournir des images à l’aide de lumière visible ou proche infrarouge et ultraviolet (pour des longueurs d’onde comprises entre 0,22 et 1,7 µm), l’œil de l’observateur ne pourra pas toujours constituer le récepteur direct et il lui faudra faire appel à des intermédiaires tels l’émulsion photogra-phique, l’écran fluorescent, le convertisseur d’image électronique, moyens justifiant la présence éventuelle de plusieurs « sorties image », permettant par ailleurs la conservation, la diffusion, l’observation collective de l’image.
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Méthodes particulières de microscopie
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6. Microscopie des objets de phase
6.1 Objet de phase
Certains objets ne sont pas visibles en microscopie parce qu’étant parfaitement transparents, il n’existe aucune variation d’absorption (ou de réflexion pour les objets réfléchissants) dans leur structure et, ainsi, leurs différentes zones ne se différencient par aucune variation de contraste. Par contre, ils présentent entre leurs points des différences d’épaisseur et/ou d’indice de réfraction. Lorsqu’une onde lumineuse traverse de tels objets, ou s’y réfléchit, elle parcourt des chemins optiques (produits de l’indice de réfraction et de l’épaisseur) variables, avec un trajet plus ou moins long suivant que le milieu est plus ou moins épais, à une vitesse plus ou moins grande suivant que l’indice est plus ou moins faible. Ces variations de chemin optique Δ se traduisant par des déformations de la surface d’onde transmise ou réfléchie respectivement égales à │(n′ − n) e│ pour un objet transparent d’épaisseur locale e, d’indice n′, immergé dans un milieu d’indice n (figure 47 a ) et à 2e pour un objet réfléchissant (figure 47 b ). Les surfaces d’onde étant de surfaces équiphases, et la phase variant de 2π lorsque la lumière parcourt un chemin optique égal à la longueur d’onde λ, ces déformations sont équivalentes à des déphasages introduits par l’objet tels que :
ϕ = 2π Δ / λL’examen de tels objets impose la mise en évidence de ses variations de phase. Des techniques d’observation comme le contraste de phase et l’interférométrie permettent d’atteindre ce but.
HAUT DE PAGE6.2 Contraste de phase
Cette méthode a été imaginée en 1934 par le Hollandais Zernicke et lui valut le prix Nobel de physique en 1953. Elle permet de rendre visibles les variations de phase en les transformant en variations d’intensité. Supposons (figure 48) une source ponctuelle S au foyer d’un condenseur achromatique et aplanétique. Le faisceau issu de la source fournit une onde plane qui traverse l’objet. Si l’on admet l’objet vide, après traversée...
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Microscopie des objets de phase
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BRUHAT (G.) - Optique. - 5e éd. revue par A. Kastler. Masson 908 p. 723 fig. (1959).
-
(2) - BOUTRY (G.A.) - Optique instrumentale. - Masson 539 p. 412 fig. (1946).
-
(3) - MARÉCHAL (A.) - Imagerie géométrique. Aberrations. - Éd. Revue d’Optique 244 p. 223 fig. (1952).
-
(4) - CHRÉTIEN (H.) - Le calcul des combinaisons optiques. - Masson 862 p. 293 fig. (réédition 1980).
-
(5) - BURCHER (J.) - Les combinaisons optiques. - Éd. Revue d’Optique 713 p. 89 fig. 73 pl. (1967).
-
(6) - MARÉCHAL (A.), FRANÇON (M.) - Diffraction, structure des images. - Masson 204 p. 149 fig. 10 tabl. (1970).
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...
ANNEXES
Liste non exhaustive
Bausch and Lomb Inc. (USA)Carl ZeissLeica MicrosystemsMicro-contrôleNachetNikon FranceOlympus FranceOptique Commercialehttp://www.optique-commerciale.com
Union Optical (Japon) HAUT DE PAGE
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