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12 août 2013
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Le microscope, élément clef du laboratoire, doit être de bonne qualité. L’ investissement dans un bon microscope n’est pas de l’argent perdu : un microscope de qualité, bien entretenu et bien stocké, sera opérationnel au moins 30 ans. Si ce n’est pas le cas c’est que vous ne l’avez pas bien soigné !... ou qu’il ne valait pas grand chose !

Description du microscope

Le système de grossissement

Un microscope, dans son principe, est représenté par l’image ci-dessous :
- un objet (AB),
- est examiné à travers un premier jeu de lentilles (objectif), ce qui en donne une image "réelle" [1] agrandie (A’B’),
- cette image est examinée par un second jeu de lentilles (oculaire) qui en donne une image encore agrandie et située à l’infini pour l’oeil de l’observateur [2].

Microscope optique simplifie principe

Cette structure générale des microscopes est restée telle qu’elle entre les années 60 et 80.
Dans cette période, grâce a une volonté de standardisation, tous les objectifs d’une marque donnée étaient utilisables sur une autre [3].
Plus récemment de nouveaux objectifs ont été conçus. Ils sont dits "corrigés à l’infini" c’est à dire qu’au lieu de former une image réelle A’B’ à une distance constante de tous les objectifs (puisque standardisés) ils donnent un faisceau de lumière parallèle donc une image à l’infini. Le gros avantage de ce système est que si on veut intercaler un ou plusieurs appareillage dans le faisceau (voir ci-dessous l’épi-illuminateur que l’on peut mettre ou retirer) cela n’a plus d’importance puisque le faisceau est parallèle. L’inconvénient est double :
- il faut ajouter une "lentille de tube" ou lentille de Télan pour créer une image réelle que pourra observer l’oculaire. Or, cette lentille de tube peut être conçue de façon à corriger l’objectif. Conséquence : on y perd en standardisation puisqu’un objectif conçu pour ne pas avoir besoin de correction par la lentille de tube ne conviendra pas parfaitement à un microscope équipé d’une lentille de tube corrigeant les objectifs de sa marque. La "correction dans ce cas introduira une aberration !
- ces objectifs "à l’infini" sont inutilisables sur des microscopes anciens utilisant des objectifs créant une image réelle, puisqu’ils n’ont pas de lentille de tube. Et réciproquement, bien sûr.

Autour du système de grossissement

Autour du système de lentilles il faut évidement tout un équipement résumé dans le schéma ci-dessous.
Vue microscope droit

— > Le statif

C’est l’ensemble mécanique qui va porter tous les éléments. Actuellement tous les microscopes sérieux on de bon statifs, ne se déformant pas.

— > L’éclairage

Il comprend :
- la boite à lumière, contenant l’ampoule (ou un miroir réfléchissant la lumière solaire pour ceux dits "solaires", c’est à dire sans alimentation électrique.
Les microscopes modernes utilisent une ampoule standard halogène, généralement de 20 W, 12 V. Ceci facilite beaucoup le remplacement des lampes puisqu’on trouve ces ampoules partout. Un rhéostat permet de faire varier l’intensité de l’éclairage : évitez d’utiliser la lampe à pleine puissance si pas nécessaire : ceci multiplie plusieurs fois sa durée de vie.
Dans les microscopes modernes la lumière arrive horizontalement de l’arrière vers l’avant, sous le microscope. Un miroir ou un prisme renverra donc cette lumière verticalement.
- un diaphragme immédiatement en sortie d’éclairage : c’est le diaphragme de champ.
- un second diaphragme est localisé sous la platine porte objet : c’est le diaphragme d’ouverture.
- un condenseur [4] d’Abbe, situé sous la platine : il donne un faisceau de lumière parallèle.

— > Les outils de mise au point

Ce sont les boutons moletés de réglages qui permettent de faire monter et descendre la platine (ou le tube, la platine étant fixe) pour faire la mise au point.
ces boutons agissent généralement grâce à une crémaillère (le réglage fin est obtenu par différents moyens (excentrique, noix tournant sur une vis...) autre qu’une crémaillère). Cette crémaillère fini par s’user pouvant rendre le microscope inutilisable et irréparable. Cette usure est très accélérée par les poussières ce pourquoi il faut toujours soigneusement en protéger le microscope quand on ne l’utilise pas (housse, boite la plus hermétique possible...).

— > La platine

C’est la plaque horizontale sur laquelle on dépose la lame à examiner.
La lame y est maintenu, soit pas des chevalets, soit par un doigt rammené par un ressort. Ne laissez jamais retomber le doigt brutalement sur la lame : cela produit de micro-ruptures des coins de verre et ces minimes éclats peuvent s’introduire dans les mécanismes. Vu la dureté du verre, ce sera la pire des poussières !
Cette platine est déplaçable dans les deux axes horizontaux à l’aide de boutons agissant sur des crémaillères... qui, elles aussi, s’useront d’autant qu’il y a de la poussière [5]

— > La tête porte objectif(s)

Dans la tête de l’objectif un miroir ou un prisme renvoie le faisceau à 45° de l’horizontale pour permettre un travail assis.
Si le microscope est binoculaire un système de prisme semi-transparent répartie parfaitement également la lumière vers la gauche et la droite puis un dernier renvoie envoie chaque faisceau dans chaque oculaire.
un système d’écartement réglable (et gradué) permet l’adaptation à l’écartement oculaire de l’observateur. Apprenez votre écartement oculaire : vous gagnerez du temps pour le réglage !


notes

[1on parle d’image "réelle" car, si on interpose un écran translucide là où se forme cette image on la voit se former sur cet écran

[2on choisi de former l’image à l’infini pour le confort de l’examinateur : il n’a, ainsi, à faire aucun effort accommodation. Cependant, pour des observateurs novice, le réflexe - puisqu’on regarde vers le bas, vers la table - est d’accommoder comme s’ils regardaient un texte posé sur la table. Résultat ils voient double ! Pour éviter cela il faut se détendre et imaginer qu’on regarde dans des jumelles (quant on regarde dans des jumelles, l’objet à examiner étant loin, notre réflexe est d’accommoder à l’infini !).

[3Dans la période précédente les objectifs étaient plus courts, dits "de 35". Ils sont maintenant "de 45".

[4Condenseur et non "condensateur"... utilisé en électronique !

[5Un système ancien, pour les microscopes "de TP", consistait à faire glisser la platine sur un support parfaitement plat, solidaire du statif. De la graisse épaisse, entre dessous de la platine et surface plane assurait un vide et un mouvement très doux obtenu par une simple poussée d’un doigt. Ce système, bon marché, inusable par son concept même, semble totalement disparu.

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