Microscope optique

Le microscope optique

Définition

Microscope optique, instrument utilisé pour obtenir une image agrandie d'objets, d'organismes vivants, ou de détails minuscules ou invisibles à l'œil nu.

Principe et caractéristiques

Le microscope optique (ou microscope photonique) est le descendant des premiers microscopes inventés en Hollande au XVII^e siècle (pour info 1590 exactement). C’est le microscope le plus répandu. Il utilise les radiations électromagnétiques du spectre visible de la lumière dont la propagation est déviée et focalisée par des lentilles de verre. Il a contribué à approfondir de façon considérable la connaissance du monde microscopique, de la physique à la chimie, de la pétrologie à la biologie.

Composition

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  Une source de rayonnement lumineux et un dispositif d’éclairage de l’objet.
  
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  Une optique constituée de plusieurs lentilles assurant la fonction d’agrandissement.
  
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  Un détecteur permettant l’observation ou l’enregistrement de l’image (œil, émulsion photographique, caméra et moniteur TV).
  
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  L’échantillon peut être observé en transmission s’il est partiellement transparent à la lumière, ou en réflexion s’il possède un fort pouvoir réfléchissant comme une surface métallique ou minérale.
  

Microscope de Robert Hooke

Le scientifique anglais Robert Hooke a fabriqué ce microscope au XVII^e siècle. En observant une fine coupe de liège au moyen de cet instrument, il a découvert la structure cellulaire des plantes.

Le microscope moderne est essentiellement constitué de deux systèmes de lentilles, l'objectif et l'oculaire, montés à chaque extrémité d'un tube fermé. L'objectif, constitué de plusieurs lentilles élémentaires, donne de l’objet une image réelle agrandie.

Les lentilles de microscope doivent être d’une grande qualité. Elles peuvent être, soit convergentes, soit divergentes, selon la nature de la courbure de leurs faces. En associant plusieurs lentilles de propriétés différentes en doublets, triplets et multiplets, il est possible de réaliser des images nettes et agrandies des objets que l’on observe.

Microscopes optiques spécifiques

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  Le microscope stéréoscopique est un microscope binoculaire à faible pouvoir de résolution, Ces instruments fournissent des images tridimensionnelles de l’échantillon.
  
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  Le microscope à ultraviolet utilise le rayonnement ultraviolet au lieu de la lumière visible. Les longueurs d'onde de ce rayonnement, plus courtes que celles de la lumière visible, procurent à ce type de microscope une meilleure résolution.
  
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  Le microscope polarisant permet de déterminer la nature et la quantité des constituants minéraux dans les roches ignées et les roches métamorphiques. L'utilisation de microscopes polarisants permet de visualiser, par le jeu de la direction de polarisation et de l'orientation des échantillons, des détails invisibles en lumière naturelle.
  
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  Le microscope à diffraction concentre un cône de lumière extrêmement intense sur l'échantillon. Le champ d'observation de l'objectif se trouve juste sous le cône ce qui permet observer uniquement la lumière diffractée par l'échantillon. Cette forme d'éclairage est utile pour les matières biologiques transparentes ainsi que pour les objets minuscules qui ne peuvent être vus en éclairage naturel sous le microscope.
  
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  Le microscope confocal à balayage laser fait parti des microscopes optiques les plus avancés techniquement. Ce microscope confocal, permettant de réaliser des observations tridimensionnelles avec une résolution inférieure au micromètre dans les trois directions, en particulier lorsqu’il est utilisé, avec des marqueurs spécifiques, pour l’observation des tissus et des cellules.