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Félix Dujardin

Manuel de l'observateur au microscope

Publié par Good Press, 2022

goodpress@okpublishing.info

EAN 4064066320232

Table des matières

PRÉFACE.

LIVRE PREMIER.

SECTION PREMIÈRE.

CHAPITRE PREMIER.

CHAPITRE II.

CHAPITRE III.

CHAPITRE IV.

CHAPITRE V.

CHAPITRE VI.

CHAPITRE VII.

CHAPITRE VIII.

CHAPITRE IX.

CHAPITRE X.

SECTION II.

CHAPITRE PREMIER.

CHAPITRE II.

CHAPITRE III.

CHAPITRE IV.

CHAPITRE V.

CHAPITRE VI.

CHAPITRE VII.

CHAPITRE VIII.

LIVRE DEUXIÈME.

SECTION PREMIÈRE.

CHAPITRE PREMIER.

CHAPITRE II.

CHAPITRE III.

CHAPITRE IV.

CHAPITRE V.

CHAPITRE VI.

CHAPITRE VII.

CHAPITRE VIII.

CHAPITRE IX.

CHAPITRE X.

CHAPITRE XI.

CHAPITRE XII.

CHAPITRE XIII.

CHAPITRE XIV.

CHAPITRE XV.

CHAPITRE XVI.

CHAPITRE XVII.

SECTION II.

CHAPITRE PREMIER.

CHAPITRE II.

CHAPITRE III.

CHAPITRE IV.

CHAPITRE X.

CHAPITRE VI.

CHAPITRE VII.

CHAPITRE VIII.

LIVRE TROISIÈME.

SECTION PREMIÈRE.

CHAPITRE PREMIER.

CHAPITRE II.

CHAPITRE III.

CHAPITRE V.

CHAPITRE VI.

CHAPITRE VI.

CHAPITRE VII.

CHAPITRE VIII.

CHAPITRE IX.

CHAPITRE X.

CHAPITRE XI.

CHAPITRE XII.

CHAPITRE XIII.

CHAPITRE XIV.

CHAPITRE II.

CHAPITRE XVI.

CHAPITRE XVII.

CHAPITRE XVIII.

CHAPITRE XIX.

CHAPITRE XX.

CHAPITRE XXI.

CHAPITRE XII.

CHAPITRE XXIII.

CHAPITRE XXIV.

CHAPITRE XXV.

CHAPITRE XXVI.

CHAPITRE XXVII.

SECTION II.

CHAPITRE PREMIER.

CHAPITRE II.

CHAPITRE III.

CHAPITRE IV.

CHAPITRE V.

CHAPITRE VI.

CHAPITRE VII.

CHAPITRE VIII.

CHAPITRE IX.

CHAPITRE X.

CHAPITRE XI.

LIVRE QUATRIÈME.

CHAPITRE PREMIER.

CHAPITRE II.

CHAPITRE III.

CHAPITRE IV.

PRÉFACE.

Table des matières

J’avais projeté depuis long-tems de publier un traité de micrographie qui pût réunir le triple avantage d’enseigner l’usage du microscope, de montrer exactement par des figures nombreuses, comment on doit voir à l’aide de cet instrument, quand il est bon et qu’on a acquis l’habitude de s’en servir, et troisièmement enfin, de constater désormais, par sa collection de figures, le degré de perfection auquel sont arrivés au moment actuel nos moyens d’observation. Dans ce but. j’avais réuni depuis plusieurs années une quantité considérable de notes et de dessins; mais à l’instant de mettre en œuvre les matériaux, que je croyais plus que suffisans, je me suis aperçu qu’il me manquait encore beaucoup de choses. Soit que, par suite des perfectionnemens que j’ai toujours tâché d’y apporter, mes instrumens fussent devenus meilleurs, soit que moi-même, à force de travail, je fusse devenu meilleur observateur et dessinateur plus habile; je ne pouvais plus me contenter des dessins que j’avais crus assez parfaits quelques années auparavant. Aussi ai-je dû recommencer pièce à pièce presque toute mon iconographie, et cependant encore, je le reconnais, elle présente beaucoup d’inégalités el d’imperfections: cela tient d’une part à la fatigue ou à l’impatience de l’observateur, dessinant lui-même pendant de longues heures, avec l’œil droit, un objet très délicat qu’il voit de l’œil gauche dans le microscope, et que l’état du ciel ne permet pas toujours d’apercevoir avec la même netteté. Cela tient d’autre part à l’impossibilité de bien faire comprendre au graveur, si habile qu’il soit, des détails microscopiques que l’observateur a exprimés à sa manière.

Pour obvier à ce dernier inconvénient, j’avais songé à graver moi-même, comme l’avait fait Lyonnet: j’espérais, par l’emploi varié de divers procédés, parvenir à exprimer sur le cuivre l’image des objets plus exactement que je ne le puis faire sur le papier, par le mélange du crayon, de l’estompe et du pinceau; mais la vie coule trop rapidement pour qu’il soit permis de réaliser de tels projets, et la santé nous manque à l’instant même où nous en sentirions mieux le prix pour doubler notre travail.

C’est donc une œuvre nécessairement encore imparfaite que je livre au public, au lieu de celle que j’avais imaginée. J’ose espérer pourtant qu’elle ne sera pas sans utilité pour conduire quelques observateurs à mieux voir que je n’ai vu moi-même, ou du moins que je n’ai pu l’exprimer dans mes dessins. Si cet espoir se réalisait et si mon travail ne devait pas être stérile, j’entreprendrais bien volontiers de le compléter par de nouvelles séries de planches montrant successivement ou de nouveaux objets, ou les mêmes objets mieux vus ou mieux représentés. Peut-être ainsi arriverait-on plus tard à posséder un atlas micrographique dont les figures pourraient être citées avec confiance, et serviraient à exposer plus clairement une foule de faits en physiologie animale ou végétale, en anatomie et en histoire naturelle.

On est si généralement convaincu aujourd’hui de l’importance des observations microscopiques, qu’il serait superflu d’en faire ici l’éloge; notre ouvrage, du moins, en offrant une énumération détaillée des diverses applications du microscope, montrera l’immensité du champ de recherches où nous pouvons pénétrer à l’aide de cet instrument.

LIVRE PREMIER.

Table des matières

DES MICROSCOPES ET DE LEUR EMPLOI.

SECTION PREMIÈRE.

Table des matières

DES MICROSCOPES ET DES APPAREILS ACCESSOIRES,

CHAPITRE PREMIER.

Table des matières

DES MICROSCOPES EN GÉNÉRAL.

Notre but étant de guider autant que possible l’observateur dans l’usage de son microscope et dans les recherches qu’il serait tenté de faire ou de vérifier, nous ne devons point songer à donner ici un historique complet du microscope depuis son origine, et une description de toutes les modifications successives qu’il a éprouvées. L’observateur croira sans doute employer plus utilement son tems en se mettant immédiatement à l’œuvre pour apprendre à se servir de son microscope, le seul qu’il ait intérêt à bien connaître. Il le connaîtra bien mieux d’ailleurs quand il l’aura manié et retourné dans tous les sens pendant quelque tems, que s’il avait voulu lire une description minutieusement détaillée de cet instrument. Pour ceux qui voudraient connaître quelles métamorphoses le microscope a subies jusqu’ici, nous croirions faire double emploi en répétant ce que M. Charles Chevalier a dit avec assez de détails dans son excellent Traité des microscopes, C’est même en grande partie à cause de la publication récente de cet ouvrage et d’un autre traité de M. Mandl, qui a paru à la même époque, en 1839, que nous avons dû modifier notre plan, conçu depuis long-tems: alors, pour ne pas faire une œuvre tout-à fait superflue, nous nous sommes restreint beaucoup sur tout ce qui avait été déjà dit, préférant, dans l’intérêt du public, nous étendre davantage sur ce qui pourrait paraître plus neuf.

Cependant, tout en reconnaissant le mérite des ouvrages que nous venons de citer et les services réels qu’ils continueront à rendre encore, nous avons voulu que notre livre fût lui-même assez complet pour suffire à ceux de nos lecteurs qui ne tiennent pas absolument à compléter une bibliothèque de micrographie. Nous avions projeté de faire précéder ce travail par une exposition des principes d’optique sur lesquels repose la construction du microscope; mais, pour être tant soit peu complète, cette exposition exigeait des développemens de calcul, principalement sur l’aberration de sphéricité et sur l’achromatisme; elle tendait ainsi à devenir un traité d’optique à l’usage des constructeurs de microscopes, qui ne l’eussent pas lu et qui d’ailleurs sont infiniment moins nombreux que les observateurs micrographes auxquels notre livre est particulièrement destiné, ceux-ci d’ailleurs seront convaincus qu’on peut savoir regarder dans un microscope sans avoir besoin de connaître exactement la marche de chaque faisceau de rayons, à travers les différentes lentilles de cet instrument. Nous avons donc fait volontiers le sacrifice des longues pages d’optique, préparées depuis long-tems, et nous entrons immédiatement en matière.

Les seuls microscopes employés aujourd’hui pour des observations vraiment scientifiques, sont le microscope simple, dans lequel on a substitué aux lentilles simples, biconvexes, des doublets ou assemblages de deux lentilles piano-convexes, et le microscope composé achromatique vertical ou horizontal. Le microscope composé non achromatique, doit être complètement laissé de côté. Le microscope catadioptrique, construit par M. Amici, avec des miroirs métalliques, avant qu’on ne fût parvenu à fabriquer de bonnes lentilles achromatiques, ne doit être considéré aujourd’hui que comme un bel ornement des cabinets de physique; enfin le microscope solaire et le microscope éclairé au gaz n’ont pu servir jusqu’à présent, et ne serviront sans doute encore désormais que de spectacle ou de récréation instructive; mais la science n’a tiré aucun profit réel de leurs admirables effets, à moins qu’on ne tienne compte du profit indirect résultant de la vulgarisation des notions scientifiques. Nous n’aurons donc point à nous occuper de ces derniers appareils, sinon pour dire que les mêmes lentilles achromatiques peuvent servir pour eux et pour les microscopes d’étude, et que toutes les préparations destinées aux uns peuvent également être mises en expérience avec les autres: par conséquent, la micrographie, proprement dite peut devenir si l’on veut, une micrographie d’exhibition, ayant pour but de montrer à un grand nombre de spectateurs, sur un tableau coloré par la lumière elle-même, les objets qu’une seule personne peut voir dans le microscope proprement dit.

CHAPITRE II.

Table des matières

DU MICROSCOPE SIMPLE.

Le premier microscope dont on se soit servi était une sphère transparente ou un verre lenticulaire ou biconvexe, c’était donc un microscope simple. C’est avec un tel microscope que tous les meilleurs travaux des anciens micrographes ont été faits. Leeuwenhoek, Malpighi, Swammerdam, Lyonnet, ont fait ainsi leurs admirables découvertes. Il n’y avait de différence que dans la monture ou dans la perfection du poli des verres. Le père Della-Torre remplaça avec succès les petites lentilles de verre, par des globules de verre fondu à la flamme d’une bougie, et depuis, l’on a plusieurs fois essayé de ce moyen. M. Lebaillif, dont le nom est connu de tous les micrographes, comme se rattachant à l’histoire des divers perfectionnemens apportés an microscope depuis 1820 jusqu’en:830, fabriquait habilement ces globules en plongeant dans la flamme extérieure d’une bougie un petit éclat de verre bien pur légèrement adhérent à l’extrémité d’une aiguille. Il ne s’agissait plus ensuite que de choisir parmi les globules ainsi fabriqués, les plus parfaits, en les regardant à la loupe.

Ces globules peuvent être simplement engagés daus une plaque de métal qui leur sert de monture, mais comme leur foyer est très court, et qu’ils sont par conséquent d’un usage très difficile, on peut les user d’un côté et les changer en lentilles piano-convexes, en leur donnant une face plane polie. On a proposé d’employer comme microscopes simples, des cristallins de poisson, ce qui est fort difficile à cause des inégalités et des gerçures que la dessiccation fait naître à la surface. On a fait aussi de petites lentilles plano-convexes, en laissant durcir une gouttelette de vernis ou de résine sur une plaque de verre poli. Ou a préconisé l’emploi de sphères en verre poli, creusées d’une gorge destinée à intercepter tous les rayons passant trop loin du centre. Mais aujourd’hui, à ces diverses modifications et même aux lentilles biconvexes, on préfère avec raison les lentilles plano-convexes, ou mieux encore les doublets ou combinaisons de deux lentilles plano-convexes. En effet, d’une part, on sait que pour des lentilles de même longueur focale, l’aberration de sphéricité est plus grande, et par conséquent le champ de vision distincte est moindre pour une lentille biconvexe que pour une lentille plano-convexe recevant par sa face convexe un faisceau de rayons parallèles, et d’autre part on reconnaît aisément que deux lentilles superposées produisent une aberration de sphéricité beaucoup moindre qu’une seule lentille dont la longueur focale est égale à celle de l’assemblage des deux premières.

Quel que soit d’ailleurs le nombre et l’arrangement des lentilles que l’on aurait superposées ainsi pour diminuer l’aberration de sphéricité, elles n’agissent quant à la formation de l’image et au pouvoir amplifiant, que comme une seule lentille dont la longueur focale serait égale à celle du système de ces lentilles, agissant toutes ensemble, et ne constituent encore qu’un microscope simple, dans lequel l’objet est vu comme l’indique la figure 2 de la planche première.

Ainsi, pl. I, fig. 2, AAAA représentant le globe de l’œil, et CC le cristallin: supposons qu’un objet, pour être vu distinctement, doive être dans la position m n, d’où il enverrait des rayons m q, n r qui, après s’être croisés dans le cristallin C C, iraient former au fond de l’œil une image renversée r q; si une lentille BB étant placée devant l’œil, le même objet, pour être vu distinctement encore, doit être rapproché dans la position N N, alors les rayons M Q, N R iront former au fond de l’œil une image beaucoup plus grande R Q, et que, par l’habitude où nous sommes de considérer les objets à la même distance où était m n, nous serons conduits à rapporter à un objet beaucoup plus grand m’n’ situé à la même distance que mn: par conséquent, si mn est trois, quatre, dix fois plus éloigné de l’œil que MN, l’image virtuelle m’n’, ou l’objet qu’on croit voir, sera de même, trois, quatre ou dix fois plus grand que l’objet réel M N. Ce qui revient à dire que le pouvoir amplifiant du microscope simple est exprimé à peu près par le nombre de fois que la longueur focale de la lentille ou du doublet est contenu dans la distance de la vision distincte; car l’objet M N, pour être vu distinctement, doit être placé au foyer de la lentille B B, puisque les rayons partis d’un point doivent avoir, pour entrer dans l’œil, après avoir traversé cette lentille, le même degré de divergence que ceux qui partiraient d’un point du corps vu à la distance de la vision distincte.

L’aberration de sphéricité étant la seule qui se fasse sentir dans l’usage du microscope simple, comme aussi toutes les fois qu’il n’y a point d’image intermédiaire formée par le croisement des rayons, il serait superflu de songer à se servir de lentilles achromatiques pour ce microscope; mais on a dû chercher à augmenter son pouvoir amplifiant, en se servant de lentilles de diamant ou de quelques autres pierres précieuses, dont le pouvoir réfringent est plus considérable que celui du verre; on avait beaucoup trop espéré de ces lentilles de pierres précieuses, et l’on annonçait d’avance que l’emploi des lentilles de diamant qui est le plus réfringent de tous les corps, allait ouvrir une nouvelle période de perfectionnemens pour le microscope. Mais cet espoir a été trompé ; d’une part, à cause de la presque impossibilité de donner au diamant une forme exactement déterminée et une courbure régulière, en l’usant dans des bassins d’acier trempé, puisque sa dureté qui surpasse celle de tous les autres corps, amenait toujours la déformation de ces bassins; d’autre part aussi, parce que les diamans les plus purs montrent à l’Intérieur soit des zônes très minces de densité différente, soit des stries ou des petits canaux parallèles d’une ténuité extrême. Quant aux saphirs et aux autres corindons, comme ils sont doués de la double réfraction en raison de leur forme cristalline, ils ont présenté encore d’autres inconvéniens très graves; le grenat seul que sa forme cristalline, dérivée de l’octaèdre régulier, rend exempt de la double réfraction, a pu donner d’assez bonnes lentilles d’une courbe régulière et d’une puissance assez considérable, mais leur couleur rouge diminue notablement la clarté des images; toutefois on en a fait d’excellens doublets.

Comme nous l’avons dit, on a dû préférer aux lentilles simples les doublets (fig. 3, pl. I), qui sont formés de deux lentilles plano-convexes tournées dans le même sens, leur face convexe en dessus, et séparées par un diaphragme qui, interceptant les rayons des bords, permet de recevoir une image encore plus exempte d’aberration; la monture se compose donc de trois pièces qui se vissent l’une sur l’autre; l’inférieure porte un collet mm, qui s’appuie sur l’anneau du support (fig. 4); la pièce supérieure est plus large, évasée, nn, et soigneusement noircie pour intercepter, comme un écran, toute lumière étrangère qui, arrivant à l’œil, nuirait à l’observation.

Des doublets équivalant à des lentilles de trois millimètres de foyer sont d’un usage très commode ainsi que tous ceux dont la puissance est moindre, et servent à faire avec peu de fatigue d’excellentes observations. Les doublets équivalant à une lentille de deux millimètres de foyer donnent encore d’excellentes observations, mais leur usage est pénible et cause une certaine fatigue; ceux enfin en verre ou en grenat, dont la puissance égale celle d’une lentille d’un millimètre de foyer ou même est encore plus forte, donnent, à la vérité, une image bien nette, mais peu lumineuse: leur champ de vision est tellement restreint, que l’on a beaucoup de peine à trouver l’objet que l’on cherche, et l’œil éprouve une grande fatigue tant à cause de ce peu d’étendue du champ, que parce qu’il faut regarder de très près, jusqu’à toucher l’instrument, et conserver une immobilité parfaite. Le faisceau lumineux transmis par ces doublets si puissans est considérablement plus étroit que la pupille, il ne traverse donc qu’une portion minime de la surface du cristallin. Il en résulte un singulier phénomène, qui paraît tenir à la constitution intime de cet organe. Ainsi quelquefois on voit le champ du microscope traversé par des bandes noires ondulées, et si l’on essaie de se frotter les yeux pour dissiper cette impression, elle devient encore plus forte, et persiste d’une manière vraiment désespérante, jusqu’à ce qu’on ait cherché, dans un repos momentané et dans des occupations différentes, un terme à cette incommodité.

Le pouvoir amplifiant de ces doublets sera bien facile à calculer, en divisant par leur longueur focale la distance de la vision distincte, supposée de 200 millimètres, par exemple, ainsi un doublet équivalant à une lentille de deux millimètres de foyer, doit grossir cent fois le diamètre des objets; un doublet de 3 millimètres de foyer grandirait 66 fois le diamètre; un doublet ayant un millimètre seulement de longueur focale, grossirait les objets 200 fois. Tous ces chiffres deviendraient d’un cinquième plus forts si l’on voulait fixer à 250 millimètres au lieu de 200, la distance de la vision distincte.

Leeuwenhoek, pour observer dans un tube de verre, tenait à la main ses lentilles fabriquées par lui-même, et serties dans une monture d’argent; depuis lors on a imaginé une foule de supports différens, plus ou moins compliqués, pour porter à la fois l’objet et la lentille du microscope simple. M. Raspail, dans ces derniers tems, eut l’avantage de populariser d’une manière vraiment surprenante, le microscope simple en lui, donnant son nom; la monture qu’il adopta se compose d’une colonne fixée sur une petite caisse d’acajou, vers une des extrémités, et portant au-dessus l’un de l’autre, 1° au sommet, un bras horizontal terminé par un anneau dans lequel s’adapte chacune des lentilles dans sa monture élargie comme celle de la figure 3; 2° une platine horizontale percée d’un trou correspondant à l’axe de la lentille; 3° un miroir réflecteur en bas, pour renvoyer la lumière dans l’axe de l’instrument. La lentille et la platine pouvaient s’éloigner ou se rapprocher l’une de l’autre suivant la longueur focale.

Cette monture, dont l’idée première appartient à l’opticien anglais Cuff, comme on le voit dans l’histoire naturelle des corallines par Ellis, a de grands avantages qui, tout autant que le bas prix ( 30 francs) du microscope de M. Raspail, justifient la vogue prodigieuse dont il a joui: malheureusement ses lentilles sont simples, et biconvexes, et par conséquent elles sont sujettes à beaucoup d’aberration de sphéricité.

M. Ch. Chevalier a construit un microscope simple d’après ce même principe aussi, mais beaucoup plus parfait et plus complet, aussi coûte-t-il 150 francs. Les six doublets de diverses puissances qui en font partie se vendent séparément chacun de 12 à 15 francs.

Tout support de microscope composé peut servir également pour le microscope simple, si la platine peut être rapprochée suffisamment du sommet de la tige: ainsi le support du microscope vertical (pl. I, fig. 5), composé d’une colonne carrée avec une crémaillère d’engrenage au milieu de sa face externe r r r peut, quand on a retiré le corps du microscope, recevoir le bras horizontal (fig. 4) sur lequel se posent les doublets un dans un anneau d. Ce bras est fixé solidement à une tige on forte cheville cc, qui entre dans un trou pratiqué au sommet de la colonne carrée; on le fait tourner ensuite pour amener le centre du doublet au-dessus de la platine pp, que le pignon q fait monter le long de la crémaillère r r r, jusqu’à ce que le porte-objet vienne au foyer. Le miroir M peut également être rapproché de la platine pour concentrer davantage la lumière, à moins qu’on ne se serve de l’appareil d’éclairage E qui sera décrit plus loin, et du prisme réflecteur, fig. 6.

CHAPITRE III.

Table des matières

DU MICROSCOPE COMPOSÉ.

Le microscope composé a été assimilé à un télescope renversé ; mais cette comparaison manque d’exactitude: en effet, dans le télescope comme dans une chambre obscure, l’objectif forme à son foyer une image des objets éloignés, et l’oculaire vient grossir plus ou moins cette image. Dans le microscope, au contraire, l’image d’un objet mn (pl. I, fig 1), très rapproché de l’objectif c c est donnée à une distance 40, ou 60 ou 100 fois par exemple, plus grande de l’autre côté en n’m’. Cette image est bien ensuite, comme dans le télescope, reprise et grossie par un oculaire A A; mais la différence des distances relatives de l’objet et de l’image, a fait naître des difficultés qui posent une limite infranchissable au pouvoir amplifiant du microscope, et qui ont nécessité l’emploi d’un verre auxiliaire BB nommé verre de champ ou recteur, et placé entre l’objectif et l’oculaire.

En effet, dans le télescope, l’image est toujours plus petite que l’objet, et en même tems beaucoup plus petite que l’objectif lui-même, de telle sorte que les défauts de celui-ci se font sentir comparativement beaucoup moins dans l’image qu’il a produite, et qu’ainsi le pouvoir de l’instrument n’est limité que par les dimensions du verre fabriqué. Dans le microscope, au contraire, l’image est considérablement plus grande que l’objet ou même que l’objectif: les défauts de celui-ci doivent donc avoir une influence beaucoup plus sensible sur l’image, cela explique pourquoi un flint-glass trouvé bon pour un télescope, peut ne donner que des lentilles médiocres pour le microscope; d’ailleurs, dans ce dernier instrument, on ne peut obtenir l’achromatisme aussi parfaitement, puisqu’on ne peut exactement calculer ou mesurer les courbures des lentilles larges de 3, de 2 millimètres, et quelquefois moins; ces lentilles, une fois achromatisées ou combinées avec une lentille plano-concave en flint-glass, n’ont même pas encore un foyer assez court pour être employées isolément; il faut les superposer et en employer trois à la fois pour obtenir le même grossissement qu’avec une lentille trois fois plus forte. Or, cette superposition, tout en corrigeant les unes par les autres les irrégularités les plus grandes, multiplie encore les effets résultant des défectuosités du verre et de son poli, du centrage des lentilles, de leur courbure, etc., et enfin elle augmente plutôt qu’elle ne diminue l’influence de ce qu’on nomme le spectre secondaire.

Le microscope composé (fig. 1, pl. I) consiste donc essentiellement: 1° en une lentille objectif d’un court foyer cc, placée très près d’un objet m n vivement éclairé, dont elle donne, à la manière de la chambre obscure, une image m’n’, renversée par suite du croisement des rayons, et d’autant plus amplifiée, qu’elle est formée plus loin en arrière: 2° en une seconde lentille A A d’un plus long foyer, nommée l’oculaire, placée contre l’œil et servant comme un microscope simple, à amplifier encore six, huit, dix fois l’image formée dans l’intérieur de l’instrument par la lentille objectif, et déjà amplifiée quarante ou cinquante fois en diamètre. Mais avec ce simple oculaire, le microscope a peu de champ, et la portion d’image vue par l’oculaire ail moyen des rayons passant seulement très près de l’axe, est d’autant plus restreinte que l’image est plus amplifiée par l’objectif; de sorte qu’un tel système ne pourrait convenir que pour des grossissemens très faibles.

On remédie à cet inconvénient, par l’interposition d’une troisième lentille B B, d’un foyer deux fois plus long que celui du premier oculaire A A, et éloigné de cet oculaire, d’une distance moindre que la somme de leurs longueurs focales.

Le grossissement de l’image M N devient alors deux ou trois fois moins considérable, par suite du rapprochement et du raccourcissement des faisceaux B M, B N qui, précédemment, allaient peindre l’image en n’m’, mais en même tems par le fait même du rapprochement des faisceaux et de la concentration de lumière qui en résulte, l’image devient beaucoup plus lumineuse, et enfin ces faisceaux devenus moins divergens ou même un peu convergens, peuvent arriver à l’œil en bien plus grand nombre, et faire conséquemment voir une portion beaucoup plus étendue. Le champ de vision dans l’instrument est donc ainsi considérablement agrandi pour les forts grossissemens, et c’est pour cela qu’on nomme la lentille BB le verre de champ. On conçoit que si, avant l’interposition du verre de champ, l’image n’m’ était formée au foyer de l’oculaire AA, elle s’en trouvera tout-à-coup plus écartée par le fait même de cette interposition; alors il faut ou bien éloigner l’oculaire, ou, ce qui revient au même, rapprocher la lentille objectif CC de l’objet mn, pour reporter beaucoup plus loin l’image n’ m’ que le verre de champ doit rapprocher en N M.

Tel était le microscope composé, avant que Selligue n’eût songé à y adapter des lentilles-objectif achromatiques. Cet instrument imparfait donnait des images irisées sur leur contour, et l’on n’obtenait un peu de netteté qu’en rétrécissant beaucoup le champ et en se limitant à des grossissemens peu considérables. Aussi, les anciennes observations faites avec le microscope composé ont-elles beaucoup moins de valeur que celles de Leeuwenhoek, par exemple, faites avec le microscope simple. Mais quand Vincent Chevalier et son fils Charles Chevalier que nous citons si souvent, eurent exécuté, d’après l’idée de M. Selligue, des lentilles achromatiques, ils ont pu marcher rapidement vers le perfectionnement du microscope. Ces habiles opticiens d’une part, et MM. Oberhaüser, Bouquet et Trecourt d’autre part, luttèrent d’émulation, et en moins de dix ans les lentilles achromatiques atteignirent un degré de perfection qu’on n’eût pas osé espérer. On avait d’ailleurs, dès le principe, éludé une partie de la difficulté, en superposant trois et quatre lentilles, dont l’action simultanée devient égale à celle d’une seule lentille d’un trop court foyer pour qu’on puisse l’exécuter directement, et en même tems qu’on obtient ainsi avec des lentilles de force moyenne un grossissement assez considérable, on diminue l’aberration de sphéricité, comme nous l’avons dit plus haut, et l’on corrige à peu près l’imperfection de l’achromatisme.

Ces lentilles achromatiques se composent ordinairement d’un verre plano-concave en flint-glass et d’un verre biconvexe en crown-glass, collé sur le premier avec de la térébenthine sèche, d’où résulte une lentille plano-convexe qui doit avoir la face plane tournée vers l’objet.

Pour que ces lentilles et leurs combinaisons puissent produire un effet satisfaisant, il ne suffit pas qu’elles soient faites en verres de bonne qualité et qu’elles soient bien polies avec une courbure sphérique régulière; il faut encore qu’elles soient centrées chacune en particulier dans leur collage et dans leur monture, et qu’elles soient centrées aussi les unes par rapport aux autres et par rapport au verre de champ et à l’oculaire. Ainsi l’axe d’une des petites lentilles bi-convexes de crown-glass doit correspondre exactement au centre de courbure de la lentille plano-concave de flint-glass à laquelle on l’a collée, et qui elle-même doit avoir sa face plane bien perpendiculaire à l’axe, ou son épaisseur parfaitement égale sur tout son contour; chacune des lentilles composées doit, ensuite, avoir son axe exactement placé dans l’axe de l’instrument. Ces conditions sont si difficiles à remplir, qu’il faut souvent procéder par tâtonnement, et essayer un grand nombre de combinaisons de lentilles achromatiques avant d’en trouver une seule vraiment bonne.

Ordinairement un microscope composé est pourvu de plusieurs oculaires de rechange, montés dans autant de tubes avec un verre de champ correspondant, ce qui constitue une sorte d’oculaire composé ; il a aussi plusieurs assemblages de lentilles de différentes forces, de sorte qu’on a plusieurs moyens de varier le pouvoir amplifiant du microscope, soit en changeant d’oculaire, soit en changeant le jeu de lentilles, ou en dévissant la dernière lentille de l’une des combinaisons de trois. On a encore un autre moyen, consistant à alonger le corps du microscope qui, souvent à cet effet, est formé de tubes rentrans comme ceux des lunettes d’approche. On peut ainsi passer successivement d’un grossissement de 5o ou 100 diamètres à un grossissement de 1800 à 2000; mais quand on dépasse 500, on a si peu de netteté et de clarté, qu’on se sert peu de ces grossissemens exagérés. On doit observer aussi que le maximum de netteté s’obtient par la réunion des lentilles les plus fortes et des oculaires les plus faibles, en laissant au corps de l’instrument une longueur de 160 à 200 millimètres seulement.

L’intérieur du tube doit être enduit d’une couleur noire veloutée ou même de velours, comme l’a fait M. Ch. Chevalier, pour éviter la réflexion intérieure de la lumière; on place en outre un diaphragme au foyer de l’oculaire, pour arrêter les rayons transmis par le bord des lentilles et qui ne seraient pas exempts d’aberration. Sur ce diaphragme aussi l’on fixe deux fils de soie croisés pour se guider dans l’observation des objets.

Les parties les plus essentielles pour la bonne qualité du microscope, ce sont assurément les lentilles; cependant, la monture générale a aussi une grande importance sous le rapport de la stabilité, de la disposition relative et du centrage.

Pour faire des observations suivies sous le microscope, la stabilité parfaite de cet instrument est une condition de rigueur, car, si d’une part, l’objet n’est pas fixe, l’œil se fatigue considérablement à le chercher; en second lieu, si la platine sur laquelle est placé le porte objet n’est pas assez solide pour que les mains y trouvent un point d’appui suffisant, quand il s’agit de faire glisser les plaques de verre et de chercher un objet microscopique dans le champ de l’instrument, on sera exposé à une grande perte de tems. Le moyen d’obtenir cette condition, c’est de sacrifier l’élégance des formes à la solidité, et surtout de faire le pied de l’instrument beaucoup plus lourd que tout ce qu’il doit supporter, ou de visser, comme on l’a fait avec avantage, la tige du microscope sur la cassette destinée à le renfermer. Dans ce cas, cependant, l’instrument est souvent placé trop haut. et l’on est obligé de le poser sur une table basse faite exprès.

Tout en appréciant convenablement les autres microscopes que j’ai toujours sous la main, j’ai l’habitude de me servir d’un microscope de chétive apparence ( pl. I, fig. 5 ) dont la monture fut faite par M. Charles Chevalier, d’après mes dessins, pour réaliser les conditions de stabilité que j’avais en vue, et surtout pour pouvoir régler la coïncidence parfaite de l’axe de l’instrument avec celui de l’éclairage E, que contient une pièce tournant à vis dans un large écrou fixé sous la platine.

Quand je me sers de cet éclairage pour les forts grossissemens, je supprime le miroir M, et je pose simplement sur le socle S S la pièce mobile représentée dans la figure 6, et qui se compose d’un bout de tube échancré en avant, pour recevoir à travers le diaphragme d d un faisceau lumineux à réfléchir par le prisme P. Ce prisme est mobile à bascule sur une pièce portée par un axe qui traverse diamétralement le tube près du bord supérieur. De cette manière, le prisme réflecteur peut prendre toutes les positions imaginables, et produire toutes les variations désirables dans l’éclairage des objets. Le corps du microscope AA et la platine p p sont l’un et l’autre fixés très solidement sur des boîtes B et C glissant sur une colonne carrée. La boîte B s’arrête simplement avec une forte goupille à tête molettée, la boîte C est mise en mouvement de haut en bas et de bas en haut, pour amener le porte-objet au foyer du microscope; à cet effet, elle porte un pignon muni d’une large tête Q, et s’engrenant dans une crémaillère r r qui règne tout le long de la face externe de la colonne. Le miroir, mu également par un pignon, ne sert que pour les faibles grossissemens et pour le microscope simple, qu’on installe en enlevant d’abord le corps du microscope composé, et en plaçant simplement au sommet de la colonne la pièce fig. 4 qui porte les doublets au-dessus du centre de la platine d’où on a dévissé le concentrateur E.

Sur la platine est ajusté un petit appareil de compression e, dont nous parlerons plus loin.

Dans les microscopes de M. Charles Chevalier, pl. 1, fig. 7, une stabilité suffisante est obtenue en fixant à vis, sur la cassette de l’instrument, une forte colonne AA qui sert de support commun au microscope et à tous ses accessoires. Une pièce rectangulaire de cuivre, épaisse B B, s’articule à charnière C, au sommet de la colonne, et porte à l’autre extrémité une seconde charnière C’, autour de laquelle peut tourner en basculant le corps de l’instrument D, quand on veut le rendre vertical, d’horizontal qu’il est dans la figure, ou quand, après avoir relevé la pièce B B avec tout ce qu’elle porte, ou veut ramener l’axe du microscope dans une position horizontale.

La pièce B B porte une colonne carrée très solide E E qui, dans sa position ordinaire, est parallèle à la colonne principale AA, et vient s’arc-bouter en bas contre une pièce en fourchette dans laquelle elle est retenue par une goupille mobile.

Le long de cette colonne qui est munie d’une crémaillère r r r, glissent les boîtes carrées G et H mues par des pignons à large tête molettée qui s’engrènent avec la crémaillère. La boîte supérieure G porte une pièce en console O dans une mortaise ou coulisse de laquelle se fixe à volonté, au moyen d’un tenon, soit la platine simple P, soit la platine à chariot. La crémaillère suffit bien souvent pour amener exactement l’objet au foyer du microscope; mais si on n’a pas encore l’habitude de cet instrument, ou si la crémaillère a des mouvemens trop durs ou saccadés, on se sert avec avantage d’une vis de rappel à boule LL, qui fait monter ou descendre à coulisse, sur la boîte G, une pièce mobile K. qui porte la console et la platine.

La boite inférieure H porte un large miroir réflecteur.

Ainsi dans cet appareil, nommé avec raison microscope universel, le corps du microscope est, à volonté, placé verticalement ou horizontalement, et la platine ainsi que le porte-objet et le réflecteur, etc., peuvent également prendre une position horizontale ou même inclinée, quand, en même tems, le microscope a basculé sur la charnière C, pour être ramené dans la direction de la colonne carrée mobile r r, ou perpendiculairement à la platine. Quand le corps du microscope est vertical, dans la direction de la colonne carrée rr, ses lentilles et ses oculaires ont leurs axes sur la même ligne comme dans les figures 1 et 5 de la planche I; mais quand le microscope est horizontal, comme dans la figure 7, et à angle droit avec la colonne carrée, alors le les objectif n sont fixées à une pièce coudée M, dans l’intérieur de laquelle est un prisme réflecteur rectangulaire m, le même que, dans la figure 9, on voit tourné en sens inverse, ainsi que les lentilles objectif n, pour permettre d’observer par dessous les effets des réactions chimiques. Ce microscope, auquel peuvent s’adapter tous les accessoires que nous décrirons plus loin, est également pourvu d’un tube de ralonge Q que l’on fait rentrer ou sortir au moyen du pignon à tête molettée S engrenant la crémaillère R, pour varier le grossissement du microscope, et l’amener à un chiffre exact, ce qui est très avantageux quand on copie les images avec la camera lucida.

Le microscope de MM. George Oberhaüser et Trécourt (pl. I, fig. 8) qui est dit à platine tournante, ou à tourbillon, parce que la platine et le corps de l’instrument tournent ensemble sur leur axe, est bien digne d’éloges, pour sa stabilité, son centrage, et pour les divers détails de son mécanisme à la fois simple et ingénieux. Ce qui augmente beaucoup sa stabilité, c’est le peu de hauteur du support et le poids considérable du pied. Ce pied, en forme de tambour plus large que haut, est surmonté par la platine très épaisse qu’on fait tourner avec la main, et sur un prolongement latéral de laquelle est fixée une colonne ronde qui supporte le corps de l’instrument MM, enfoncé à frottement dans un canon CCCC, correspondant an centre de la platine.

Comme la platine est toujours à la même hauteur, c’est le corps du microscope qu’on approche plus ou moins du porte-objet, en le faisant glisser lentement dans le canon; puis, pour arriver à mettre exactement l’objet au point ou au foyer, on fait tourner une vis située dans l’axe de la colonne, et destinée à faire monter ou descendre très lentement le canon, et avec lui le corps du microscope.

C’est dans l’intérieur même du tambour, que se trouve l’appareil réflecteur, et le concentrateur si la lumière est réfléchie par une surface plane.

CHAPITRE IV.

Table des matières

DE L’ÉCLAIRAGE DES OBJETS SOUMIS AU MICROSCOPE.

Les objets soumis au microscope peuvent être éclairés de deux manières: ou par réflexion, si l’on reçoit la lumière sur leur surface, pour voir cette surface seule avec tous ses détails eu creux et en relief; ou par transparence, si, voulant pénetrer dans la structure intime de ces objets, on les fait traverser par le faisceau de lumière incidente. C’est encore ainsi qu’on éclaire les très petits objets dont on veut voir seulement le contour ou la sylhouette. Pour ces deux modes d’éclairage, les moyens à employer sont fort différens.

Quand on étudie, à de faibles grossissemens, les objets éclairés par réflexion, la lumière du jour suffit ordinairement, si le ciel est découvert et brillant, ou s’il ne se présente que des nuages blancs légers. On peut d’ailleurs, si cette lumière ne suffit pas, recevoir, comme le faisait Spallanzani, un rayon de soleil sur l’objet soumis à l’observation. Mais aussitôt qu’on emploie des grossissemens plus forts, il devient impossible de se servir ainsi de la lumière directe du soleil, parce qu’il en résulte des effets d’irradiation qu’ou ne peut éviter, et qui ont causé de nombreuses erreurs parmi les physiologistes micrographes du dix-huitième siècle.

La lumière d’une forte lampe à double courant d’air n’aura pas cet inconvénient, si elle est concentrée sur l’objet par une large lentille de 5 à 8 centimètres de foyer. On pourra d’ailleurs également concentrer la lumière du ciel par le moyen de cette lentille. Cependant la lumière ainsi concentrée arriva obliquement sur l’objet, et d’autant plus obliquement que l’objectif ou la lentille du microscope en est plus rapproché. On conçoit bien qu’il devient même totalement impossible d’éclairer ainsi quand, pour les forts grossissemens, la distance entre l’objet et la lentille du microscope est moindre que deux ou trois millimètres.

On a recours alors à l’emploi d’un petit miroir concave d’un très court foyer (pl. II, fig. 1) qui, percé d’une ouverture centrale pour laisser passer l’objectif du microscope, s’adapte à l’extrémité de cet instrument, soit à vis, soit à frottement, soit au moyen d’un support particulier. Lieberkühn, le premier, adapta au microscope simple des miroirs métalliques de ce genre auxquels on a conservé son nom. M. C. Chevalier a construit ces petits miroirs en verre étamé ; ils ne sont point sujets à se ternir par l’oxidation, absorbent moins de lumière, et donnent ainsi une clarté plus vive.

L’objet est placé sur un petit disque opaque, en liége noir, par, exemple a, assez large seulement pour intercepter toute la lumière du faisceau m qui pourrait arriver sur l’objectif du microscope n. Ce petit disque est fixé à l’extrémité d’une aiguille comme celle de la figure 5, dont le support à genou (n, fig. 5) s’adapte à la platine du microscope, et qui permet d’amener l’objet au point convenable dans l’axe de l’instrument; mais il est plus simple encore de placer le petit disque noirci a au milieu d’une plaque de verre b qui glisse sur la platine c ou sur le chariot, en ayant soin de supprimer tous les diaphragmes, et de laisser le passage d d, aussi grand que possible pour le faisceau lumineux m, qui, réfléchi par la surface concave du miroir, vient se concentrer sur l’objet a, placé au foyer du miroir, c’est-à-dire à moitié de la longueur du rayon. La lumière, comme on le voit d’après la figure, arrive donc également surtout le contour de l’objet, et avec une obliquité d’autant plus grande que la distance focale de l’objectif est moindre; on conçoit dès lors qu’il n’en peut résulter qu’un éclairage tout-à fait défectueux et incapable de donner une idée nette du relief de l’objet, puisque les ombres, s’il y en a, sont toutes dirigées de la circonférence vers le centre. M. Pritchard, à Londres, a évité une partie de ces inconvéniens pour l’éclairage des corps opaques, en renvoyant presque horizontalement, d’un seul côté, sur l’objet, au moyen d’un miroir concave placé verticalement auprès de l’objectif, la lumière d’une forte lampe, réfléchie une première fois par un miroir placé horizontalement.

Mais quelque soin que l’on prenne pour améliorer l’éclairage des objets opaques, il ne servira que fort rarement, quand, par exemple, on voudra étudier des surfaces métalliques ou miroitantes, ou nacrées, ou irisées, comme les ailes ou les écailles de certains papillons diurnes, ou les élytres de certains coléoptères à reflets métalliques, quand on voudra observer directement les aspérités de la surface de l’épiderme végétal ou des graines, etc. Dans toute autre circonstance, il sera préférable, pour les grossissemens les plus forts, d’étudier les corps par transparence, en les réduisant en lames très minces, et en les tenant plongés dans les liquides convenables pour les rendre suffisamment perméables à la lumière.

Éclairage par transparence.

L’éclairage des objets par transparence est le plus utile et véritablement le meilleur, quoiqu’il ne donne pas toujours une notion exacte de la forme et de la structure des corps, dont les diverses parties transparentes sont indiquées par des effets de réfraction et non par des reliefs et des creux, comme on serait tenté de le croire d’abord.

Pour de faibles grossissemens, il suffit de réfléchir la lumière du ciel ou des nuées par un simple miroir plan placé au-dessous du porte-objet, et qui produit le même effet que si le microscope sans miroir était dirigé vers la partie lumineuse du ciel. Mais pour des grossissemens qui dépassent soixante ou cent diamètres, un miroir plan, non plus que la lumière directe du ciel ne donnent plus une clarté suffisante, parce que la même somme de lumière est répartie sur un champ beaucoup plus étendu, et que d’ailleurs, l’absorption par les verres du microscope s’augmente en même tems que le pouvoir amplifiant. Il faut donc augmenter l’intensité de la lumière illuminante, et pour cela on remplace le miroir plan par un miroir concave dont le foyer répond à peu près à la position de l’objet soumis au microscope. On pourrait aussi se contenter d’interposer sur le trajet de la lumière réfléchie par le miroir plan, un verre lenticulaire dont le foyer coïnciderait de même avec la position de l’objet.

Ce simple changement dans le mode d’éclairage suffit pour les grossissemens au-dessous de 200 diamètres, et permet de se servir également de la lumière d’une lampe. Mais quand on arrive à des grossissemens de 300 et 400 diamètres, on est frappé des effets produits par la diffraction qui, sur le contour de tous les corps opaques ou fortement ombrés, fait naître une frange ou une ombre diffuse d’autant plus prononcée que le corps est plus étroit: on peut même, en variant la distance de l’objet au microscope simple ou composé, distinguer dans cette frange ombrée du contour, plusieurs bandes très étroites alternativement colorées, telles qu’on en voit dans les expériences directes sur la diffraction. Ces franges produites par les interférences des rayons de lumière, rasant le bord des objets opaques ou ombrés, seraient évitées si les rayons de la lumière illuminante avaient leur foyer de convergence sur le point même que l’on observe, puisque ces rayons continueraient leur route en divergeant comme s’ils partaient de ce point même, et que, par conséquent, ils ne pourraient en aucune manière produire d’interférence. Mais un tel resultat ne pourrait être obtenu complètement en raison de l’imperfection de nos appareils et de l’impossibilité de fabriquer des petites lentilles exemptes des aberrations des phéricité et de réfrangibilité. On peut toutefois approcher de ce résultat désirable, et diminuer beaucoup l’intensité des effets de diffraction dans le microscope. Voici la description d’un appareil dont je me sers:

Appareil d’éclairage propre à diminuer les effets de diffraction. ( Planche II, fig. 2. )

La lumière, pour être réfléchie dans l’axe de l’instrument, peut être reçue sur un miroir parallèle ou sur la base d’un prisme P. Dans ce dernier cas elle est plus vive, et les images sont plus nettes, parce que la réflexion est plus complète, et qu’il n’y a point, comme avec le miroir, une double réflexion, celle de l’étamage et celle de la surface extérieure de la glace.

Mais un prisme, pour donner la réflexion totale, doit recevoir la lumière presque horizontalement, ou de manière que le faisceau de lumière incidente fasse avec l’axe du microscope un angle de 70° à 75° au moins. S’il n’était pas possible de recevoir la lumière dans cette direction, en laissant le microscope vertical, il faudrait incliner l’instrument tout entier.

Le faisceau de lumière F G réfléchie dans l’axe de l’instrument G H, doit traverser le concentrateur A C, appareil formé de plusieurs lentilles achromatiques, qui concentre et réunit la lumière sur le seul point à étudier O.

La première lentille A ayant douze lignes de foyer, réunirait à cette distance les rayons du faisceau G I en un petit cercle qui n’offrirait pas encore toute l’intensité et surtout la netteté désirables, parce qu’une telle lentille ne peut être ni parfaitement aplanatique ni achromatique si on l’emploie seule.

Une seconde lentille B, de deux lignes de foyer, placée à 6 lignes en-deçà du foyer de la première, rapprochera ce foyer à une ligne et demie, et par conséquent rendra le cercle lumineux quatre fois plus étroit, et ainsi l’intensité de la lumière seize fois plus grande.

Si une troisième lentille C, d’une ligne de foyer, se trouve placée immédiatement au-dessus, et à une ligne et demie du foyer de la précédente; elle réduira la distance focale à 3/5 de ligne au lieu de 3/2, ou bien à 6/10 au lieu de 15/10; alors le diamètre du cercle lumineux sera réduit dans le rapport de 15 à 6, ou rendu deux fois et demie plus étroit, et l’intensité sera exprimée par le carré de ce nombre, ou 2,5 × 2,5 = 6,25, six et un quart. Or elle était déjà rendue seize fois plus grande; multipliant 16 par 6,25, nous aurons cent pour exprimer l’intensité que la lumière concentrée sur un point aura acquise.

Cependant, cette concentration n’est pas le seul avantage qu’on a obtenu ainsi, il en est un autre non moins important, c’est la netteté provenant de la destruction, par un heureux choix de lentilles, des aberrations de sphéricité et de réfrangibilité.

Pour juger à la fois si l’appareil fonctionne bien, et pour s’assurer si son foyer tombe exactement sur le porte-objet, on choisit une mire éloignée F, dont l’image réfléchie par le prisme, vient se peindre en O avec des dimensions microscopiques, au foyer de la lentille C. Cette image, grossie 300 ou 500 fois par le microscope, doit être bien parfaite pour conserver encore sa netteté : on peut donc juger que l’appareil est bien construit si, dans ce cas, il permet de distinguer des fils de fer à la distance de 300 mètres, par exemple.

La netteté désirée ne peut être obtenue qu’en se mettant rigoureusement à l’abri de toute lumière étrangère ou superflue, et voilà pourquoi, d’abord, une glace parallèle, introduisant toujours une double image, ne peut valoir un prisme.

Pour se débarrasser de toute lumière superflue, on interpose sur le trajet du faisceau de lumière incidente, un diaphragme LL n’ayant que tout juste l’ouverture nécessaire MM pour laisser arriver le faisceau dont on a besoin; en variant l’ouverture et l’éloignement du diaphragme, on arrive aisément à connaître la dimension convenable. J’ai cru remarquer qu’une petite ouverture, très rapprochée du prisme, donne plus de netteté qu’une plus grande qu’on éloigne davantage, et que cette petite ouverture, trop éloignée, donne des contours diffus aux objets; il m’a paru aussi que l’on gagne à rapprocher le prisme le plus possible du concentrateur.

Un autre diaphragme D, dans l’intérieur du concentrateur, intercepte les rayons transmis par les bords de la première lentille A, qui sont toujours moins bien travaillés ou moins propres; il arrête la lumière réfléchie par les parois du tube, et enfin, en réduisant le faisceau à sa partie centrale, il augmente beaucoup la netteté, et empêche que les images ne soient noyées dans la lumière.

L’image de la mire peut se voir par le microscpe directement dans l’air, et sans lame de verre interposée; mais elle gagne considérablement en pureté, si on la fait arriver à la face supérieure d’une lame de verre poli bien pur; car, en effet, alors, cette lame de verre peut détruire complettement un reste d’aberration de réfrangibilité. D’ailleurs elle alonge la longueur focale du concentrateur, dans le rapport de 2 à 3, c’est-à-dire que, si la longueur focale du concentrateur était seulement de 2/3 de millimètre, on pourrait lui superposer une plaque d’un millimètre d’épaisseur, et le foyer serait transporté sur sa face supérieure.

Le concentrateur étant ainsi mis au point pour une mire dont l’image se peint à la face supérieure d’une plaque de verre, et le microscope étant approché à la distance convenable pour montrer cette image avec une grande netteté, c’est-à-dire les foyers du concentrateur et du microscope étant en coïncidence parfaite, si, sur la lame de verre, on place un objet à étudier, son image se trouvera rigoureusement superposée à l’image de la mire. Donc les rayons qui font voir l’objet partent de l’objet même dans toutes ses parties, et ce ne sont point des rayons parallèles ou obliques qui, en le traversant ou en rasant ses bords, pourraient produire des franges.

Quand, au mois d’octobre 1838. j’ai fait connaître publiquement, par une communication à l’Institut, cet appareil dont je me servais depuis long-tems, et que MM. Trécourt et George Oberhaüser avaient désiré consigner dans leur brevet d’invention, je savais que Wollaston avait, long-tems auparavant, proposé de concentrer, au moyen d’une lentille, la lumière réfléchie par un miroir plan dans son microscope simple; mais j’ignorais que M. Brewster eût proposé de perfectionner l’éclairage de Wollaston, en faisant coïncider exactement le foyer de la lentille avec l’objet soumis à l’observation; cependant je crois que toute personne de bonne foi conviendra que son appareil décrit en 1837, dans son Treatise on the microscope ( p. 149, fig. 46), et reproduit dans le traité des microscopes de M. Charles Chevalier (pl. I, fig. 47 ) est tout-à-fait inexécutable avec son double système de lentilles et de ménisques non achromatiques, et qu’en partant des idées théoriques de l’illustre physicien d’Edimbourg, on n’eût point obtenu un résultat vraiment utile.

Au reste, si l’appareil était jugé bon, et qu’on voulût m’en contester l’invention, je m’en consolerais d’autant plus facilement que je n’ai jamais songé à m’en faire un titre scientifique. Je désirais le garder pour mon usage, lorsque M. George Oberhaüser m’avertit que quelques personnes étaient à la recherche du moyen que j’avais employé pour voir plus nettement les filamens locomoteurs des infusoires, et me décida, par ses offres amicales, à le livrer aux micrographes.

Depuis lors, cet appareil dont j’étais fort content, a été vivement critiqué, parce que, sans doute, on le jugeait d’après des pièces mal conditionnées, ou parce qu’on ne voulait pas prendre la peine de le juger. Quant à moi, je me suis tellement habitué au genre de netteté qu’il donne aux images, que je ne saurais m’en passer, et que je souffre en voyant les contours épais et estompés des images produites quand on éclaire simplement avec un miroir concave. Il en est de cela sans doute comme de ces qualités délicates et imperceptibles pour le vulgaire, qu’un bon artiste sent si bien dans un violon d’un grand prix. Je reconnais toutefois bien volontiers, que cet appareil d’éclairage est superflu sinon nuisible pour les faibles grossissemens, et que si on ne sait pas modérer l’intensité de la lumière qu’il apporte dans le champ du microscope, on ne distingue plus rien dans ce champ trop brillant, et l’œil se fatigue, non sans danger, à chercher ce qu’un diaphragme plus étroit ou une inclinaison différente du prisme réflecteur rendraient immédiatement plus visible, en y faisant naître des ombres.

Cet appareil peut également servir à concentrer la lumière d’une lampe; mais alors il faut éloigner le concentrateur du porte-objet, parce que sa longueur focale s’alonge à mesure que le foyer lumineux se rapproche.

Un inconvénient de cet appareil d’éclairage, c’est la nécessité d’employer exclusivement, comme porte-objet, des lames de verre d’une même épaisseur, ou du moins d’une épaisseur telle, que le foyer du concentrateur atteigne à leur face supérieure. Cela peut s’opposer à ce qu’on se serve de verres concaves, destinés à contenir des animaux dans l’eau, ou des compresseurs ordinaires, OU de certaines lames micrométriques etc.; mais les avantages réels de cet appareil nous semblent bien mériter que l’on prenne la peine de choisir des lames de verre d’épaisseur convenable, et qu’on supplée de quelque manière à ce qui ne peut être employé directement.

Cet appareil perdrait toute son utilité s’il n’avait toujours exactement son foyer sur la face supérieure de la lame de verre, ou sur les objets qu’on étudie; or la moindre différence d’épaisseur, soit de l’objet même, soit du liquide qui l’entoure, soit de la plaque de verre, nécessite un changement de position pour le concentrateur: à cet effet, il faut que, par un système de vis ou de leviers, ou d’engrenages, on puisse, à chaque instant, l’éloigner ou le rapprocher facilement d’une quantité insensible, sans qu il cesse d’avoir exactement son axe sur le prolongement de l’axe du microscope.

CHAPITRE V.

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DES DIAPHRAGMES.

On doit pouvoir à volonté modérer l’intensité de la lumière illuminante dans l’éclairage par transparence, et pour faire naître dans telle ou telle direction, des ombres qui sont un effet de réfraction; pour cela, on place sur le trajet du faisceau lumineux un écran mobile pourvu d’ouvertures de différens diamètres, dont on amène une plus grande ou une plus petite, suivant le besoin de l’expérience, soit dans la direction même du faisceau, soit un peu de côté, si l’on veut que les ombres soient plus prononcées.

Cet écran, qu’on nomme aussi un diaphragme, peut être placé au dessous de la platine du microscope; c’est alors un disque (pl. II, fig. 4 et b b fig. 3 ) de métal, percé de trous de diverses largeurs, et porté par une tige m (fig. 3), fixée à la platine a, a, et sur laquelle il tourne librement. A l’ouverture de la platine c, est quelquefois ajusté par dessous, un bout de tube ou une pièce en cône tronqué, pour intercepter la lumière qui arriverait latéralement, et l’on fait tourner le diaphragme, jusqu’à ce que la lumière le traverse convenablement. Ce genre de diaphragme, avec ou sans le bout de tube c, est le plus commode, quand on se sert d’un miroir concave pour réflecteur; mais quand on concentre, au moyen de lentilles, la lumière réfléchie par un miroir plan ou par un prisme, il faut se servir d’un écran plus grand, ayant au milieu une ouverture devant laquelle un disque tournant présente un trou plus ou moins étroit, suivant l’effet qu’on veut produire. Cet écran-diaphragme pouvant être placé à diverses distances du réflecteur et de l’objet éclairé, on arrive plus sûrement encore à obtenir des images exemptes de franges, autant que possible.

Un autre avantage que je trouve dans cet écran-diaphragme, c’est d’avoir toujours un de ses trous garni d’une plaque de tourmaline ou de quelqu’autre appareil polarisant, de sorte que, pour observer successivement un même objet dans la lumière ordinaire et dans la lumière polarisée, il suffit de faire tourner un peu le disque de l’écran, pour amener la tourmaline sur le trajet du faisceau de lumière incidente, et de superposer en même tems à l’oculaire du microscope une seconde plaque de tourmaline qu’on a toujours sous la main. On peut également avoir un disque de verre coloré ou dépoli, ajusté à un des trous de l’écran, pour se servir, dans l’occasion, de la lumière solaire ou d’une autre lumière qui serait trop éblouissante.

Il est très important de pouvoir faire varier à volonté, la position et la direction des ombres dans les images transmises par le microscope; c’est pour cela que MM. Georges Oberhaüser et Trécourt ont construit la platine à tourbillon de leur microscope breveté, au moyen de laquelle l’observateur, sans perdre un seul instant, fait passer l’ombre tout autour de l’objet, en faisant tourner l’objet lui-même avec la platine et le corps du microscope autour de son axe, sans remuer le pied de l’instrument qui renferme l’appareil d’éclairage ou le réflecteur.

On arrive cependant bien aisément aussi à varier la position des ombres dans l’image, en inclinant diversement et à plusieurs reprises le réflecteur.

CHAPITRE VI.

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DE LA PLATINE FIXE OU MOBILE, ET DU CHARIOT.

La platine du microscope est cette table métallique horizontale, sur laquelle est placé à volonté le porte objet qui se trouve amené au foyer du microscope, soit par le mouvement du corps même de l’instrument, si la platine est fixe comme dans le microscope de MM. G. Oberhaüser et Trécourt, soit par le mouvement de haut en bas ou de bas en haut de la platine, si la position du corps du microscope est fixe comme dans la plupart des autres instrumens modernes.

La platine, surtout quand l’observateur doit faire mouvoir le porte-objet avec ses doigts, ou quand il doit disséquer on comprimer les objets sous le microscope, doit avoir une dimension assez considérable et une stabilité parfaite. Depuis long-tems j’ai acquis l’habitude de chercher les plus petits objets soumis au microscope, sur une plaque de verre que je fais avancer lentement de côté et d’autre avec les doigts; pour cela, il me faut une platine très solide, large de 7 à 8 centimètres, et sur laquelle la main trouve aisément un point d’appui.

Toute personne qui en voudra prendre la peine, aura bientôt acquis cette même habitude, et trouvera une véritable économie de tems à faire mouvoir ainsi le porte-objet sur la platine; mais quand on n’en est point encore arrivé là, ou quand on ne s’occupe qu’en passant des observations microscopiques, ou bien encore s’il s’agit de montrer quelques animalcules vivans à des personnes qui ne sauraient pas faire mouvoir le porte-objet, pour maintenir ces animalcules dans le champ du microscope; alors il faut avoir recours à une platine mobile ou à l’appareil nommé le chariot, et qui est aussi une platine mise en mouvement par des vis ou des engrenages.

La platine mobile de l’ingénieur Oberhaüser (pl. II, fig. 6), est bien simple et bien ingénieusement conçue; elle se compose d’un disque de laiton a a a percé au milieu. s’adaptant solidement sur la platine ronde tournante de son microscope, et portant un second disque mobile un peu plus petit bbb, avec, une ouverture centrale plus grande au contraire, lequel peut glisser en tous les sens, retenu par un ressort et par deux coulisseaux. Le levier IL tournant sur la vis P est constamment poussé par le ressort R contre le bord du disque bbb. Les deux coulisseaux C, C’ glissant librement d’avant en arrière, le long des rainures M, M’, où les retient un tenon, s’appuyant par un biseau sur les biseaux correspondans du disque bbb, lequel peut ainsi glisser à coulisse le long de chacun d’eux. On conçoit alors que si l’on tourne l’une des deux vis V ou V’ qui, passant par les écrous E, E’, vont presser les coulisseaux C,C’ ; le disque se trouvera poussé dans le même sens, ainsi que le coulisseau correspondant, et glissera le long de l’autre coulisseau, où il est retenu par la pression du levier à ressort LR. Si l’on tourne les deux vis à la fois, le disque s’avancera suivant une direction intermédiaire, poussé à la fois par les deux coulisseaux, et glissant aussi sur chacun d’eux. L’effet inverse aura lieu quand on détournera les vis. On pourra donc ainsi mouvoir, dans tous les sens, sous le microscope, le porte-objet posé sur cette platine, et chercher ou poursuivre un infusoire ou tout autre animalcule.

On a souvent construit des platines mobiles ou à chariot, composées de trois plaques rectangulaires dont une fixe et deux mobiles, glissant l’une au-dessus de l’autre entre des coulisseaux, et mises en mouvement par deux vis à large tête. La plaque inférieure emportant dans son mouvement d’avant en arrière la supérieure qui, séparément, se meut transversalement et toutes deux ensemble par leur mouvement simultané, donnant au porte-objet une direction en diagonale aussi variée qu’on peut le désirer. Quand les deux vis ont leur tête garnie d’un cercle divisé, en rapport avec le pas de la vis qui doit être parfaitement exécutée; ce chariot devient le micromètre de Frauenhofer, instrument précieux et d’un prix fort élevé, qu’on remplace ordinairement aujourd’hui par des appareils beaucoup plus simples.

La platine à chariot de Turrell (pl. II, fig. 7 ) se compose, comme celle de Frauenhofer, de trois plaques rectangulaires superposées, dont une fixe a a a a et deux mobiles bbbb, c c c c, glissant entre les coulisseaux n n, n n et m, m dans deux directions à angle droit: l’une c c c c, la supérieure, d’avant en arrière, l’autre b b b b de gauche à droite, et de droite à gauche; celle-ci portant, fixés par des vis à tête noyée, les deux coulisseaux m m, entre lesquels glisse la plaque supérieure, entraîne cette plaque dans son mouvement; on conçoit donc facilement, d’après cela, comment le glissement simultané des deux plaques dans leurs coulisseaux respectifs, doit produire, suivant le sens ou la rapidité de ces glissemens, tous les mouvemens imaginables en diagonale, en ligne droite ou courbe, etc.; mais au lieu d’avoir, comme le chariot de Frauenhofer, une vis motrice dans la direction de chaque glissement; le chariot de Turrell présente une heureuse combinaison d’une vis avec un pignon à crémaillère.

Ainsi la vis v v’ à large tête r r, sert à produire par dessous le mouvement transversal de toute la partie mobile de l’appareil, et un pignon p, porté par une tige tt passant dans l’axe de la vis v v’, et terminée par deux têtes ss, fait marcher d’avant en arrière la plaque supérieure cccc qui a par dessous une crémaillère engrenée avec le pignon p. Avec ce mécanisme on a 1 avantage de pouvoir produire tous les mouvemens possibles du porte-objet, en se servant d’une seule main et même sans la déplacer; car les deux têtes r r et s s peuvent être pressées en même tems ou alternativement entre l’index et le pouce, en variant très peu la tension des muscles de la main.

C’est un chariot de ce genre que l’ingénieur Ch. Chevalier adapte à ses microscopes; il lui suffit, pour cela de fixer à la plaque fixe a a a a un fort tenon qui entre à frottement dans une mortaise ou dans une coulisse du support.

CHAPITRE VII.

Table des matières

DES MICROMÈTRES, DE LA MESURE DES OBJETS ET DU POUVOIR AMPLIFIANT DU MICROSCOPE.

Nous avons déjà parlé du micromètre de Frauenhofer, sous le titre de platine à chariot; ajoutons encore quelques mots sur ce sujet. Les deux vis micrométriques, avons-nous dit, portent un cercle ou cadran divisé en cent parties, tournant en outre devant un vernier qui peut donner les dixièmes de chaque division ou les millièmes d’un tour de vis; par conséquent, si le pas de vis était exactement d’un millimètre, on pourrait connaître si l’on a fait avancer le porte-objet d’un centième, d’un cinq-centième ou même d’un millième de millimètre. Si dans l’oculaire composé, au foyer même du premier verre, on a placé deux fils ou deux brins de soie se croisant au milieu, ou jugera bien du mouvement de l’objet dont l’image passe derrière ces fils croisés; on pourra donc aussi déterminer exactement le diamètre de l’objet d’après la quantité dont il aura fallu tourner la vis pour que cet objet, en suivant une direction perpendiculaire à l’un des fils, ait eu ce fil successivement à sa droite et à sa gauche.

Ce procédé, sans doute, donnerait très exactement la mesure des objets microscopiques si l’appareil était parfait; mais en outre des imperfections inévitables dans les vis dont le pas ne sera pas partout égal, ni d’une épaisseur exactement telle qu’on l’aurait admis pour en déduire les mesures réelles, en outre des erreurs dans la division du cadran et du vernier et dans l’observation de la coïncidence de ces deux limbes, on rencontre une autre cause d’erreur bien importante, provenant de ce qu’on nomme le tems perdu dans les mouvemens de l’appareil, c’est-à-dire, de ce que les diverses pièces devant nécessairement avoir un peu de jeu pour se mouvoir librement, l’instant où le porte-objet commence à avancer ne correspond pas toujours à l’instant où la vis commence à tourner. C’est là une des principales raisons qui ont fait renoncer à l’usage de cet appareil, dont le prix n’était point en rapport avec les services qu’on en tirait. D’autant plus encore que chaque mesure à prendre exigeait un tems assez long pouramener l’image de l’objet en contact avec un des fils, pour la faire mouvoir ensuite jusqu’à ce que le fil la touchât du côté opposé, et pour compter sur le cadran et sur le vernier avant et après l’opération, le nombre de divisions et de subdivisions, afin d’en déduire, par un petit calcul, la mesure cherchée.

On emploie quelquefois un moyen plus simple, consistant à placer dans le tube d’oculaire, au foyer du premier verre, deux pointes opposées, dans la direction d’un diamètre: l’une de ces pointes est fixe et arrive presque au milieu; l’autre est mobile et peut s’en approcher jusqu’à la toucher; elle forme le prolongement d’une vis micrométrique dont l’écrou est fixé au tube même, et dont l’autre extrémité porte en dehors sur le coté du tube, un cadran divisé tournant aussi contre un vernier. On peut donc également, avec cet appareil, et même plus directement, mesurer en centièmes et millièmes de millimètres, un objet microscopique dont l’image se trouve contenue entre les deux pointes en question.

Mais, de tous les moyens de mesurer les objets microscopiques, le plus direct, assurément, c’est de faire comme Leeuwenhoek, de placer en même tems sur le porte-objet, dans le champ du microscope, l’objet à mesurer et un autre objet dont on connaît exactement le diamètre, et qui servira de terme de comparaison, ou mieux encore une échelle divisée ou une plaque de verre sur laquelle sont tracées des lignes parallèles, toutes également espacées, d’un centième de millimètre par exemple. Ces moyens, d’ailleurs, ne donnent véritablement qu’une approximation pour la mesure des corps; mais comme, d’une part, presque tous les objets à mesurer, tels que les corpuscules sanguins, les grains de pollen, les fibres musculaires, les poils, etc. n’ont point de dimensions absolument fixes, et comme, d’autre part, les micromètres à vis, quoique généralement plus exacts, sont eux-mêmes sujets à quelques erreurs, il faut préférablement employer les mesures approximatives qu’on peut prendre instantanément et d’un seul coup d’œil.

On a d’ailleurs un moyen tout naturel de mesurer et de noter les grandeurs des objets sur le dessin qu’on en fait, quand on a déterminé le pouvoir amplifiant du microscope, et qu’on a fait les dessins à l’aide de la camera lucida, ou quand on a acquis l’habitude de croiser les axes optiques des deux yeux, car alors, en regardant de l’oeil gauche dans l’instrument, ou transporte par ce croisement des axes l’image sur le papier vu de l’œil droit, et l’on tient une règle divisée, ou un compas dont l’ouverture est prise égale au diamètre de l’objet.

Leeuwenhoek comparait directement les objets avec des grains de sable fin d’un quart de millimètre environ, placés eu même tems sous le microscope; puis, au lieu de compter, comme nous le faisons aujourd’hui, combien de fois le diamètre de l’objet est compris dans celui d’un grain de sable, il comparait les volumes ou le cube des diamètres: ainsi, pour lui, un objet large de un quarantième de millimètre, ou un dixième du grain de sable, était en volume dix fois dix répété dix fois, ou mille fois plus petit que le grain de sable.

Cela explique pourquoi, dans les anciens ouvrages, on voit indiqués des grossissemens si considérables; car ce que nous appelons aujourd’hui un pouvoir amplifiant de cent diamètres, eût été alors nommé un grossissement d’un million de fois le volume, ce qui, d’ailleurs revient au même.

Au lieu des grains de sable, dont la grosseur n’est pas exactement déterminée, Jurin employa comme termes de comparaison des petits morceaux d’un fil métallique très fin, choisi de telle sorte que ce fil, enroulé en hélice autour d’une petite tige cylindrique, donnait pour cent de ses tours une longueur déterminée, d’où il pouvait conclure avec assurance l’épaisseur exacte d’un seul fil, puisque, tiré à la filière, il est égal dans toute sa longueur. On conçoit, en effet, que si l’on a un fil d’argent ou de platine assez fin pour que cent tours de ce fil enroulé sur une grosse épingle, occupent une longueur d’un centimètre; ce fil sera lui-même épais exactement d’un dixième de millimètre. Ou se servirait également d’un fil de métal dont la grosseur ne serait pas aussi exactement en rapport avec le millimètre. Si le rapport de sa grosseur était une fraction assez simple, on pourrait faire de tète le calcul nécessaire pour avoir la mesure des objets soumis en même tems au microscope; sinon un tableau dressé d’avance pour une même grosseur de fil dont on se servirait habituellement, donnerait immédiatement la mesure cherchée.

Ce moyen, tout vieux et tout simple qu’il est, sera employé avec avantage quand on n’aura pas d’autre micromètre et quand on voudra prendre, à première vue, une idée de la grosseur des objets, ou même aussi du pouvoir amplifiant de l’instrument; car si un fil de métal ayant un dixième de millimètre, vu dans le microscope, nous paraît aussi gros qu’un crayon de mine de plomb qui a 8 millimètres et demi, le pouvoir amplifiant est de 85 fois le diamètre; s’il parait ausi large qu’une pièce de cinquante centimes, dont le diamètre est de 18 millimètres, le pouvoir amplifiant est de 180 fois le diamètre, etc.

Mais les échelles micrométriques tracées sur une plaque de verre sont ce qu’on emploie plus généralement aujourd’hui, pour mesurer directement la grosseur des objets microscopiques, et pour évaluer le pouvoir amplifiant du microscope. Ces échelles, qu’on nomme simplement aussi des micromètres, sont formées d’une série de petites lignes parallèles d’une ténuité extrême, tracées sur une plaque de verre à des intervalles parfaitement égaux, au moyen d’une pointe de diamant. Ces intervalles qui sont d’un centième ou d’un deux-centième, et même quelquefois d’un cinq-centième de millimètre, sont réglés par une vis micrométrique d’une exécution parfaite, portant un cercle divisé qui tourne contre un vernier, pour avoir exactement les subdivisions de la longueur du pas de la vis, qu’on suppose être dans un rapport simple et déterminé d’avance avec le millimètre. C’est ordinairement la plaque elle-même que la vis fait mouvoir en avant, d’un centième ou de toute autre partie aliquote du millimètre, et la pointe de diamant n’a qu’un mouvement transversal à exécuter, pour tracer une des petites lignes parallèles. On a soin de donner une longeur plus considérable à ces lignes, de cinq en cinq ou de dix en dix, pour faciliter l’évaluation des grandeurs.

Je me sers habituellement d’une échelle micrométrique exécutée avec une rare perfection, par M. Georges Oberhaüser; un cinquième de millimètre sur une plaque de verre, présente cent parties avec les divisions de cinq en cinq ou les centiemes de millimètre indiqués par des lignes plus longues. Cette échelle est presqu’imperceptible à l’œil nu; on voit seulement au milieu de la plaque de verre un petit point blanchâtre qui, par certaines incidences d’une lumière très vive, renvoie les couleurs du spectre. Aussi, pour retrouver facilement cette petite échelle et la placer exactement sous le microscope, a-t-il fallu l’entourer d’un petit carré tracé plus fortement avec le diamant.

Quelques observateurs placent sur la plaque micrométrique l’objet à mesurer, et peuvent ainsi, par comparaison directe ou par juxta-position de l’objet sur les divisions de l’échelle, évaluer sa largeur; ils représentent même souvent l’objet ainsi juxta-posé sur l’échelle, et cela permet au lecteur de comprendre immédiatement le rapport des grandeurs; mais quand on a une très bonne échelle micrométrique, on doit éviter de l’exposer à des frottemens multipliés qui ne manqueraient pas de l’altérer, si à chaque instant on appliquait dessus diverses substances grasses ou visqueuses qu’on n’enleverait qu’en essuyant fortement et à plusieurs reprises.

Mesure du pouvoir amplifiant.

La mesure du pouvoir amplifiant d’un microscope ou du grossissement, comme on dit aussi, ne peut être donnée d’une manière absolue; car elle est différente pour chaque personne, suivant la portée de sa vue, ou suivant l’habitude qu’elle a de considérer de très petits objets. Ainsi, pour chaque vue différente, le microscope doit être mis différemment au point, et ne peut donner, par conséquent, une image identique; d’un autre côté, les personnes myopes ou habituées à regarder de près, devant mettre un objet à une distance de 170 ou 160, ou même 150 millimètres de leur œil pour le voir distinctement, mettront à cette distance aussi, une règle divisée en millimètres, à laquelle ils voudraient comparer l’échelle micrométrique vue dans le microscope. Les personnes, au contraire, qui sont presbytes ou habituées à considérer les objets de plus loin, mettraient la règle divisée à la distance de 200 ou 250 millimètres, pour la voir nettement et pour la comparer à l’échelle micrométrique en question. Si, pour celle-ci, un cinquième de millimètre vu dans le microscope paraît aussi grand que 60 millimètres vus à la distance de 250 millimètres, le microscope est dit avoir grossi les images 300 fois, tandis que la même image, pour les personnes à vue basse, ne répondrait qu’à une longueur de 36 millimètres placée à la distance de 150 millimètres, et conséquemment à un grossissement ou pouvoir amplifiant de 180 fois.

Si l’on veut se servir de la camera-lucida, rien ne sera plus aisé pour chacun, que de mesurer le pouvoir amplifiant du microscope; il suffira, en effet, de transporter, au moyen de cet appareil, l’image de l’échelle micrométrique sur un papier blanc placé à la distance de la vision distincte ou adoptée comme telle, puis d’approcher de cette image une règle divisée en millimètres qui se trouve vue directement. Si on se sert du microscope vertical, et qu’on veuille, comme nous l’avons dit déjà, croiser les axes visuels des deux yeux, de manière à transporter sur le papier, vu de l’œil droit, à la distance de la vision distincte, l’image du micromètre vu de l’œil gauche dans le microscope, on arrivera également à mesurer le pouvoir amplifiant, si l’on mesure la longueur de l’échelle micrométrique, soit avec une règle divisée, soit avec le compas. Quand ou n’a pas encore l’habitude de croiser ainsi les axes visuels, il sera plus commode de comparer le micromètre vu de l’œil gauche, avec des carrés de papier blanc, de 10, 20 millimètres, ou de toute autre grandeur déterminée, qu’on a placés sur un fond obscur, à la distance de la vision distincte.

On peut aussi arriver, par le calcul, à déterminer le pouvoir amplifiant d’un microscope, d’après la longueur focale des diverses lentilles qui entrent dans sa composition; mais encore ce calcul est subordonné à la longueur admise par chaque personne pour la distance de la vision distincte. On ne calcule guère d’ailleurs ainsi le pouvoir amplifiant, que pour le microscope simple, en cherchant tout simplement combien de fois la longueur focale de la lentille ou du doublet est contenue dans la distance de la vision distincte. Si, par exemple, ou prend 180 millimètres pour cette distance, et qu’on veuille savoir combien un objet paraît grossi par une lentille de 2 millimètres de foyer, on trouve que 180 millimètres contenant 90 fois 2 millimètres, le diamètre de l’objet doit être rendu go fois plus grand.

Quand une fois on connaît le pouvoir amplifiant du microscope, ou peut arriver à mesurer approximativement des objets que leur petitesse soustrait à toute mesure directe, eu les comparant à des fils très fins vus à l’œil nu, et dont on a déterminé d’avance la grosseur en les soumettant eux-mêmes au microscope. Ainsi les meilleures échelles micrométriques ne pouvant donner directement que les cinq centièmes de millimètre, on ne pourra guère évaluer directement par comparaison avec ces divisions sous le microscope, que des millièmes ou des demi-millièmes de millimètre, et cependant il existe une foule d’objets dont les dimensions sont beaucoup moindres; mais si l’on compare ces objets vus dans le microscope, avec un cheveu épais de 0,05 vu à l’œil nu, ou avec un brin de laine fine de 0,02, ou avec un fil de soie de cocon de 0,01 ou 0,011, il sera facile, en divisant par le pouvoir amplifiant du microscope, celle de ces grosseurs qui a paru la plus conforme, d’obtenir l’évaluation de la grosseur réelle. C’est ainsi que le filament locomoteur d’un infusoire grossi 300 fois, paraissant aussi fin qu’un fil de cocon de 0,011 vu à l’œil nu, on est en droit d’admettre que le filament de l’infusoire est épais seulement de la 300^e partie d’un 90^e de millimètre ou d’un vingt-sept-millième de millimètre. Si la grandeur à évaluer peut, comme le filament d’un spermatozoaire, se comparer à une ligne tracée avec la plume, ou la pointe du compas, ou le tire-ligne, sur le papier placé à la distance de la vision distincte; on n’a qu’a répéter parallèlement cette même ligne treize fois, par exemple, en laissant des intervalles égaux à ces lignes, autant que possible, puis à mesurer en millimètres cette somme de 25 épaisseurs, paraissant à l’oeil nu aussi fortes que l’objet vu dans le microscope, ou bien encore à mesurer quatre fois cette distance pour avoir le chiffre cent, puis à diviser la centième partie de cette somme, ou l’épaisseur d’une des lignes par le pouvoir amplifiant: quand, par exemple, cent fois la ligne tracée sur le papier, produit une épaisseur de 15 millimètres, une seule des lignes est épaisse de 0,15, et en divisant par le pouvoir amplifiant supposé de 300 fois le diamètre, on a 0,0005, ou un demi-millième, un deux-millième.

Remarquons dès à présent que toutes nos mesures dans la suite de cet ouvrage, seront indiquées en fractions décimales de millimètre, 0,15 exprimant 15 centièmes; 0,0005, cinq dix-millièmes, etc.

CHAPITRE VIII.

Table des matières

DU COMPRESSEUR, ET DES DIVERS SUPPORTS.

Dès l’instant qu’on a commencé à couvrir d’une lame de verre mince poli, la goutte de liquide qui contient les objets soumis au microscope, on s’est aperçu que la pression exercée par cette lame mince et celle qui résulte de la cohésion ou de l’action capillaire du liquide retenu entre les lames de verre, déforme de plus en plus ces objets, mais qu’en même tems elle les rend plus transparens et fait voir davantage dans leur intérieur les détails d’organisation. On a dû souvent aussi chercher à augmenter ou à varier cette pression, en appuyant obliquement une des aiguilles de dissection ou le bec de plume qui sert à pêcher les animalcules.

Cet effet de compression a été régularisé au moyen d’un instrument: le compresseur, imaginé par M. Purkinje, mais perfectionné beaucoup depuis. Ou en a tiré d’admirables résultats sur l’ovologie et sur l’helminthologie, parmi lesquels il faut mettre en première ligne ceux que M. Doyère a obtenus dans ses recherches sur les tardigrades.

L’instrument de M. Purkinje se composait de deux disques de verre reçus dans une virole en cuivre, et pressés l’un contre l’autre par un anneau qui se vissait dans la gorge de la virole.

Le compresseur perfectionné par M. Schiek de Berlin, est une sorte de fausse platine ou de porte-objet qui se pose sur la platine; il se compose (pl. II, fig. 8) d’une plaque rectangulaire de cuivre, ayant au milieu un trou rond pour laisser passer la lumière, garni d’une lame de verre, et sur laquelle s’applique une seconde lame mince, pressée par un anneau mobile m. Cet anneau, pour pouvoir s’appliquer également de partout sur la lame de verre mince, tourne sur deux pivots pp diamétralement opposés, entre les branches de la fourchette FF, qui elle-même est portée par un levier mobile à bascule en B, et traversé à son extrémité C par une vis à tète molettée, qui, pressant sur la pièce D, fait abaisser la fourchette et presse l’anneau m sur la lame de verre. La pièce D, elle-même, tourne sur une tige Q, engagée dans la plaque AA, pour qu’on puisse détourner toute la partie comprimante, quand on veut ajuster d’autres objets entre les lames de verre.

M. de Quatrefages a apporté au compresseur une modification importante, en le rendant susceptible d’être retourné à volonté sens dessus dessous, pour que le même objet, comprimé entre les lames de verre, puisse être observé du côté où sa structure se laisse mieux voir, et surtout pour que l’étude successive des deux faces complète les notions qu’on a voulu demander à ce mode d’expérimentation. Il a suffi, pour rendre le compresseur propre à cet usage, d’ajouter par dessus quatre petits pieds n, d’une hauteur telle que quand, en retournant le compresseur, ils posent sur la platine du microscope, l’objet placé entre les deux lames de verre qui doivent être alors d’égale épaisseur, se trouve encore au foyer du microscope. On conçoit qu’il faut aussi qu’alors l’anneau et la fourchette ne dépassent pas la hauteur de ces petits pieds, pour que le compresseur se pose bien horizontalement sur la platine.

Mon appareil d’éclairage laissant fort peu d’intervalle entre le concentrateur et le foyer du faisceau de lumière concentrée, ne permet pas de se servir des compresseurs ordinaires, dont l’épaisseur est trop considérable, à moins qu’on ne fasse monter les lentilles du concentrateur beaucoup au-dessus du niveau de la platine, ce qui ne serait pas sans inconvénient, puisqu’on ne pourrait plus alors faire glisser le compresseur d’un côté à l’autre. On pourrait sans doute construire des compresseurs beaucoup plus minces, mais ils manqueraient peut-être de solidité. Voilà toutefois comment j’ai pu les remplacer, pl. I, fig. 9: une simple bande de laiton BB rendu bien élastique par l’écrouissage, est fixée par une vis C sur un petit socle, au bord de la platine RR, puis de là en s’enfléchissant un peu, elle arrive jusqu’au-dessous de l’objectif du microscope A, offrant en cet endroit une ouverture ronde, de même diamètre que la monture de la lentille. En dessous, cette même lame doit être bien horizontale, et susceptible de s’appliquer exactement sur la lame de verre mince m qui recouvre le porte-objet nn. Une vis V, à tête molettée presse cette lame par un collet r r, et traverse la platine qui lui sert d’écrou. Ce petit appareil si simple reste toujours en place, et il est soulevé en vertu de son élasticité ; il ne me gène pas pour la plupart de mes obsertions, et je l’enlève facilement, en dévissant les deux vis V et C, si j’ai besoin d’avoir toute la platine libre. Quand il est en place comme à l’ordinaire, si dans le cours de mes observations je crois devoir faire, sur l’objet soumis au microscope, quelqu’expérience de compression, je n’ai qu’à tourner la vis V, et je puis, en réitérant les pressions graduelles que je donne ainsi, arriver aux mêmes résultats qu’avec le compresseur ordinaire; j’ai de plus l’avantage d’avoir toujours mon appareil sous la main, de même que pour les expériences de polarisation.

M. Mandl a nommé glisseur ou rouleur un appareil dérivant à la fois du chariot et du compresseur, et au moyen duquel l’objet soumis à l’observation est roulé sur lui-même et plus ou moins comprimé en même tems par le glissement de la lame de verre qui le recouvre. On se donne ainsi le moyen d’étudier le corps sous toutes ses faces et d’éviter les illusions ou les fausses notions qui résultent du simple aspect d’une image produite par les effets de réfraction d’un objet transparent.

M. Laurent, dans ses importantes recherches sur le développement de l’œuf des limaces, a été conduit à inventer un petit support (pl. II, fig. 11), composé de deux fils de métal tordus ensemble et laissant entre eux un certain nombre d’ouvertures rondes a a a, dans chacune desquelles il engage un œuf de limace. Cette série d’œufs se trouve tenue horizontalement près de la surface d’une petite caisse AA pleine d’eau, par une tige que termine en dehors une tête molettée T, et qui peut tourner sur elle-même dans un canon C soudé à la cloison A B. La rangée d’œufs peut donc, par ce moyen, être présentée à chaque instant au microscope sous tous les aspects; et le fond de la caisse étant formé par une glace bien transparente, on peut, comme M. Laurent, étudier le développement des embryons, malgré les changemens de position qu’ils éprouvent. Une simple caisse à fond de glace, comme celle dont nous venons de parler AA, est souvent employée pour étudier les animaux vivans ou la circulation des sucs des végétaux tels que les chara, les hydrocharis, les zanickellia, etc.; cependant je préfère les placer tout simplement entre des lames de verre mince avec de l’eau.

D’autres caisses en verre, à faces planes verticales comme celles de M. C. Chevalier, auront une utilité beaucoup plus réelle, parce qu’on peut y laisser vivre divers animaux ou végétaux qui se fixent aux parois où on les observe directement, en approchant la caisse de l’objectif d’un microscope horizontalement placé, et qui reçoit dans le sens même de son axe, la lumière soit directe soit réfléchie et concentrée par un miroir concave. De telles caisses verticales et plus ou moins épaisses, pourront être laissées long-tems en observation pour suivre le développement des œufs ou germes de zoophytes, de spirorbes, des algues, etc., qui viennent se fixer aux parois si on les a remplies d’eau de mer avec quelques petites touffes d’algues.

On a construit des supports de diverses formes pour observer sous le microscope la circulation du sang des poissons ou des têtards. M. Donné a particulièrement indiqué un moyen fort ingénieux pour montrer la circulation du sang dans la langue d’une grenouille qu’on étale avec quelques épingles sur une plaque de liége percée d’un trou pour le passage de la lumière. Nous en reparlerons plus tard à l’occasion des observations sur le sang.

M. Poizeuille a imaginé, pour ses belles recherches sur la circulation, un porte-objet pneumatique; c’est une caisse en cuivre fermée en dessus et en dessous par des glaces planes épaisses de 3,5^mil, et dans laquelle, par le moyen d’un ajustage particulier, on peut augmenter ou diminuer la pression de l’air, après qu’on y a introduit des animaux ou même des végétaux pour les soumettre au microscope.

Avant que d’avoir construit des caisses de verre à faces planes, on observait les animalcules vivans dans des tubes ou dans des flacons cylindriques, et pour cela le microscope était muni de certains supports particuliers, auxquels on aura souvent encore recours, quand on voudra étudier quelque objet vivant que l’on ne peut retirer du flacon où il s’est développé.

Au microscope est encore jointe ordinairement une petite pince à ressort (fig. 5 m) portée par une tige cylindrique qui glisse dans un canon n, tournant à bascule sur un support fixé à la platine du microscope, de manière à pouvoir tourner sur lui-même. Un petit insecte, tenu par la pince, peut, au moyen des divers mouvemens dont cet appareil est susceptible, être amené facilement au foyer du microscope. La tige de la pince est terminée, à l’autre extrémité, par une pointe très fine pouvant également servir à fixer un insecte ou un autre objet sous l’objectif du microscope; mais on doit avoir soin de garnir cette pointe avec un petit étui, qui se visse en r, et empêche qu’on ne se blesse en se servant de la pince.

Cette petite pince étant nécessairement très légère, ne suffirait pas pour tenir un insecte qu’on voudrait disséquer; M. G. Oberhaüser en a construit une beaucoup plus forte et très commode pour ce même objet: elle se compose d’une longue tige d’acier cylindrique (pl, II, fig. 10), glissant dans un canon mobile C C porté par une pièce P fixée à vis V, sur le bord de la platine MM. C’est l’extrémité de la tige qui se termine elle-même en pointe, pour former une des mâchoires de la pince; une seconde pièce L, formant l’autre mâchoire, se trouve portée par un talon T, dans laquelle elle se meut à bascule. La queue L de cette pièce sert de bras de levier si on presse dessus avec le doigt, pour faire ouvrir la pince, qu’un petit ressort r s placé en dessous tient habituellement fermée, puis une vis V, permet de comprimer l’objet tenu entre les mâchoires de la pince, assez fortement pour qu’il ne cède pas à la traction exercée par les aiguilles de dissection ou les scalpels, et qu’il reste invariablement fixé au foyer du microscope F.

CHAPITRE IX.

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DE LA CAMERA LUCIDA, OU CHAMBRE CLAIRE.

Par opposition avec la chambre obscure, dans laquelle on pourrait calquer les images des objets extérieurs, peintes par les rayons concentrés au foyer d’une lentille, on a nommé chambre claire ou camera lucida, un petit appareil réflecteur destiné à transporter optiquement une image sur le papier à dessin. L’œil peut alors voir à la fois cette image plus ou moins vive, et le crayon avec lequel la main va calquer en quelque sorte cette image apparente, qui n’existe que dans l’œil de l’observateur, et non sur une surface, comme celles de la chambre obscure.

Wollaston est l’inventeur de la camera lucida, qui se compose d’un prisme quadrangulaire (pl. II, fig. 11) ABCD, dont un des angles A est droit; l’angle opposé C est obtus, et les deux autres sont aigus. Une des faces A B de l’angle droit étant tournée vers un objet m, reçoit perpendiculairement les rayons qui en viennent, et qui éprouvent à l’intérieur du prisme, deux réflexions complètes sur les faces B C et CD qu’ils rencontrent très obliquement. Après la seconde réflexion, ces rayons sortant perpendiculairement par la face A D, sont reçus par l’œil placé tellement près du bord D, qu’il peut recevoir en même tems; dans une moitié environ de l’ouverture de la pupille, des rayons venant directement d’un papier blanc E F. L’image de l’objet m se trouve donc transportée sur le même papier en n, par l’effet de la double réflexion qu’ont subie, dans l’intérieur du prisme, les rayons avant d’entrer dans l’œil; par conséquent le crayon G, vu directement, peut suivre sur le papier tous les contours et les détails de l’image n vue par double réflexion dans le prolongement des rayons deux fois réfléchis.

Cette camera lucida, destinée particulièrement aux dessinateurs, qui s’en servent pour prendre plus rapidement et plus exactement une vue d’un paysage ou d’un monument, avait des inconvéniens notables, et dont le principal tient à la difficulté qu’on éprouve à tenir constamment l’œil à la même distance des bords du prisme.

M. Amici apporta donc un perfectionnement important, en remplaçant le prisme quadrangulaire unique de Wollaston par une combinaison d’un prisme triangulaire ABC (fig. 13, pl. II ) avec une plaque de verre D E, à faces parallèles; on conçoit, en effet, qu’alors les rayons partant du point m et réfléchis dans l’intérieur du prisme sur la face B C, puis réfléchis une seconde fois en p par la plaque de verre D E, se confondent avec les rayons partant du papier sur lequel on dessine en n, et traversant aussi la plaque de verre en p, sans que l’œil O soit aussi rigoureusement assujetti à rester à la même place.

L’une où l’autre de ces camera lucida eût pu être adaptée au microscope horizontal, dans lequel les rayons sont reçus par l’œil comme s’ils venaient d’un objet situé à une certaine distance; mais on a dû préférer encore une autre combinaison spécialement appliquée au microscope par M. Amici et encore perfectionnée par M. Ch. Chevalier pour les instrumens de sa composition. Cette camera lucida, représentée dans la planche I, figure 13, se compose d’un miroir d’acier poli MM, percé au centre d’une ouverture ronde, plus petite que la pupille de l’œil, qui reçoit, par cette ouverture, les rayons arrivant dans l’axe du microscope, en même tems qu’il reçoit aussi une certaine quantité de rayons réfléchis par la face inclinée du miroir. Ce miroir est supporté d’une manière quelconque devant l’oculaire o du microscope, et incliné suffisamment vers le bas, pour pouvoir réfléchir les rayons venant du papier n, sur lequel on dessine, et déjà réfléchis une première fois dans l’intérieur du prisme A BC, par sa base A.C.

Ainsi, comme avec les précédentes camera lucida, l’image de l’objet et celle du papier et du crayon qui suit les contours de cette image sur le papier, se trouvent superposées; mais ici l’image fournie par le microscope, et qui est l’équivalent de l’objet lui-même, n’a point été déplacée ou transportée dans le sens vertical; c’est l’image du papier et du crayon qui se trouve au contraire transportée dans le sens horizontal ou dans le prolongement de l’axe du microscope, ce qui revient toujours au même résultat, quoiqu’il semble qu’on ait devant les yeux, dans le microscope, l’image d’une main dessinant, au lieu de voir sa propre main superposée à l’image qu’on veut copier, comme dans les autres camera lucida. De là résultent deux avantages très grands; l’un c’est que l’image de l’objet arrivant directement à l’œil sans avoir subi préalablement une réflexion, reste plus vive et plus nette, et conséquemment plus facile à copier, tandis que l’image du papier et du crayon, réfléchie deux fois, devient beaucoup plus faible, ce qui n’a pas autant d’inconvénient que pour l’image à copier, et ce qui, d’ailleurs, peut être compensé en éclairant plus vivement le papier ou moins vivement le champ du microscope; l’autre avantage, c’est que l’on reste dans la même position que pour les observations, en regardant horizontalement, au lieu de se déplacer pour regarder perpendiculairement en bas, comme avec les autres camera lucida.

Cependant on emploie fréquemment aussi un petit appareil fort simple, qui a précisément les inconvéniens dont cette camera lucida est exempte, c’est le miroir de Sœmmering, que l’on réunit quelquefois sous le même nom de camera lucida, quoique le principe de sa construction et de son emploi soit tout différent. C’est un petit miroir rond d’acier poli M, plus étroit que la pupille, ayant deux millimètres environ, et tenu par une petite tige métallique B C D (pl. II, fig. 14) vis-à-vis l’oculaire du microscope A A, incliné de 45 degrés, de manière à réfléchir vers l’œil situé en 0 les rayons arrivant dans l’axe de l’instrument. Or ce miroir étant plus étroit que la pupille, l’œil doit recevoir en même tems, tout autour de ce miroir, des rayons venant directement du papier situé en n et du crayon servant à suivre les contours de l’image, qui vue dans le prolongement des rayons réfléchis O M, paraît véritablement être appliquée sur le papier n. L’image de l’objet soumis au microscope et qu’il s’agit de calquer sur le papier n est sans doute affaiblie par l’absorption qu’elle subit en se réfléchissant sur le miroir de métal M; il faudra donc, si on ne peut augmenter l’intensité, de la lumière illuminante, dans l’instrument, diminuer la lumière venue directement du papier, sans quoi l’image ne serait pas assez distincte pour être copiée. On peut bien aussi, remplacer comme le fait M. G. Oberhaiiser pour son microscope, le petit miroir métallique de Sœmmering par un petit prisme rectangulaire de verre très pur (pl. I, fig. 16) qui, tourné d’une manière convenable, produit dans son intérieur, sur sa plus large face, une réflexion dite totale, et laisse à l’image beaucoup plus de clarté.

Ces divers appareils, comme nous venons de les décrire, sont applicables seulement au microscope horizontal; mais on les rend immédiatement applicables au microscope vertical, quand on substitue à l’oculaire un autre tube d’oculaire coudé à angle droit, contenant comme réflecteur, dans l’angle, un prisme rectangulaire de verre très pur; pour renvoyer le faisceau lumineux dans une direction horizontale. C’est ainsi que M. G. Oberhaüser adapte à son microscope vertical, comme camera lucida, son petit prisme rectangulaire (pl. I,fig. 16 ) dont nous avons déjà parlé.

On peut d’ailleurs aussi appliquer directement, soit au microscope vertical, soit au microscope simple, comme l’ont fait MM. Milne-Edwards et Doyère, un des réflecteurs obliques représenté dans la planche I, fig. 14, 15, 16, c’est-à-dire le miroir percé d’Amici (fig. 14), ou le miroir de Sœmmering (fig. 15), ou le petit prisme rectangulaire (fig. 16), l’un et l’autre disposés en sens inverse, en plaçant en avant, à une certaine distance, un miroir destiné à réfléchir sur ce premier réflecteur l’image de la main et du crayon dessinant sur le papier. On conçoit, en effet, qu’alors, encore, l’œil dont la pupille est plus large que le trou du premier miroir ou le miroir de Sœmmering, ou le petit prisme, reçoit à la fois les rayons transmis par le microscope, et ceux qui sont réfléchis par l’un de ces appareils; par conséquent encore, il voit superposé à l’image microscopique le crayon que la main, avec un peu d’habitude, pourra conduire suivant tous les contours et les détails de cette image. La seule différence entre ces divers appareils est, comme on le voit, qu’avec le premier, les rayons transmis par le microscope arrivent-directement par le centre de la pupille, et que dans les deux autres, ces mêmes rayons arrivent dans l’œil, seulement autour du réflecteur entre ce réflecteur et le bord de la pupille.

Si, au lieu d’un miroir pour réfléchir l’image du crayon, on place à une certaine distance un écran M N vivement éclairé et sur lequel sont tracées des lignes parallèles écartées d’un millimètre, l’image de cet écran et de son échelle divisée, se trouvera réfléchie par le petit appareil réflecteur, et transporté ainsi dans l’axe du microscope: par conséquent, si l’on a mis sur le porte objet un fil de métal dont la grosseur est exactement connue, ou une échelle micrométrique tracée sur une plaque de verre, on déterminera immédiatement le pouvoir amplifiant du microscope. Si, par exemple, un dixième de millimètre vu dans l’instrument, occupe autant d’espace que vingt millimètres sur l’image de l’écran réfléchie dans l’axe du microscope, on en conclut que le pouvoir amplifiant est de 200 fois le diamètre.

Quand une fois on a déterminé ce pouvoir amplifiant, il suffit de comparer un objet quelconque vu dans le microscope avec l’image de l’écran et de son échelle divisée, pour connaître sa mesure.

Mais on comprend que le pouvoir amplifiant déterminé ainsi, est relatif seulement à la position qu’on a donnée à l’écran; car si on éloigne cet écran, le pouvoir amplifiant, sans avoir changé lui-même, est jugé plus considérable, parce que l’image de l’écran réfléchie dans l’axe du microscope est rendue plus petite. L’inverse a lieu si on rapproche l’écran; mais, dans l’un et l’autre cas, la mesure réelle des objets reste la même: c’est le rapport de deux quantités qui varient pro portionnellement.

Si c’est avec le microscope horizontal ou avec le microscope vertical muni d’un tube oculaire coudé, qu’on se sert d’une des camera-lucida ci-dessus décrites, alors c’est sur le papier que se place l’échelle divisée en millimètres, devant servir de la même manière à déterminer et le pouvoir amplifiant du microscope et la grosseur réelle des objets. Dans ce cas, la distance de l’œil au papier sur lequel on dessine, doit être fixée comme la distance de l’écran dans le cas du microscope vertical, et si elle varie, le pouvoir amplifiant est jugé avoir varié de même aussi. (Voyez chap. VII, page 27).

CHAPITRE X.

Table des matières

DES APPAREILS POUR LA POLARISATION, POUR LES OPÉRATIONS DE CHIMIE MICROSCOPIQUE, etc.

On a si souvent besoin de constater l’action des différens corps sur la lumière polarisée, qu’il est indispensable d’avoir toujours sous la main des moyens faciles et prompts pour faire cette expérience.

J’ai déjà dit, en parlant de l’écran diaphragme, comment une tourmaline collée avec un peu de cire sur une des ouvertures de cet écran, me sert à polariser instantanément le faisceau de lumière incidente. Une seconde plaque de tourmaline simplement posée sur l’oculaire du microscope vertical, ou portée par un anneau qui entre à frottement sur l’oculaire du microscope horizontal, sert à analyser le faisceau de lumière transmise. En effet, des plaques de tourmaline taillées parallèlement à l’axe des cristaux, fournissent un des meilleurs moyens et surtout des plus simples, pour avoir un faisceau de lumière polarisée, parce qu’elles ne laissent passer que les rayons polarisés dans le sens même de l’axe. La seconde lame placée sur le trajet du faisceau polarisé le laissera passer, si elle est tournée dans le même sens que la première: elle l’interceptera tout entier, si elle a son axe de cristallisation tourné à angle droit, et produira des effets intermédiaires pour toutes les autres positions. Mais pour que ces effets soient bien prononcés. il est nécessaire que les tourmalines aient une teinte assez foncée brune ou verte; car c’est par absorption d’une partie du faisceau lumineux, qu’elles rendent polarisée la portion transmise; cette coloration aura donc souvent un inconvénient grave en dénaturant les couleurs des objets sou. mis à l’observation. On a divers autres moyens de polariser la lumière, qui n’auront point cet inconvénient, mais qui généralement ne seront pas d’un usage aussi facile. Ainsi, on pourra polariser la lumière incidente par réflexion à 35° sur une plaque de verre noir, ou en lui faisant traverser sous une incidence oblique, ce qu’on nomme une pile de glaces minces, c’est-à-dire sept à dix plaques de verre superposées et inclinées de 35° sur la direction du faisceau. On peut enfin profiter de ce fait important, que dans la double réfraction par le spath d’Islande, les deux rayons dans lesquels se partage le faisceau transmis à travers ce cristal, sont polarisés en sens inverse. Il faudra donc, d’une manière quelconque, intercepter l’un des deux rayons, pour avoir l’autre rayon complètement polarisé et parfaitement pur. Cet effet s’obtient par une ingénieuse combinaison, dans le prisme de Nichol, ainsi nommé du nom de son inventeur; c’est simplement un cristal de spath d’Islande étroit et très alongé dans le sens de quatre de ses faces, lequel a été divisé, suivant un plan mené très obliquement d’un sommet au sommet opposé, et recollé ensuite avec de la térébenthine cuite ou quelque autre mastic. Il en résulte à l’intérieur une face réfléchissante oblique qui laisse passer celui-là seul des deux rayons qui est le moins incliné, et réfléchit complètement l’autre. Ce prisme de Nichol peut s’adapter sous la platine du microscope, ou se fixer au diaphragme.

Quant à la tourmaline superposée à l’oculaire, elle peut également être remplacée par une pile de glaces ou par un second prisme de Nichol, qui serait placé dans l’intérieur même du tube oculaire.

Expériences de chimie microscopique.

L’emploi des larges lames de verre mince dont on recouvre le porte-objet, permet de faire sous le microscope une foule d’opérations chimiques; car on peut faire arriver successivement, par capillarité, différens réactifs sous une telle lame mince, sans craindre de compromettre les parties métalliques du microscope, ni les lentilles. On peut encore, en portant au-dessus de la flamme d’une lampe ou d’une bougie, le porte-objet pendant quelques instans, reconnaître ensuite les réactions produites par la chaleur. Mais pour faire des opérations suivies et pour étudier particulièrement la marche des réactions produites par la chaleur, il est nécessaire d’avoir un appareil comme celui que M. Ch. Chevalier ajoute à son microscope horizontal, pl. I, fig. 9.

La pièce contenant le prisme réflecteur m à l’intérieur, et les lentilles, se retourne de manière que les lentilles n regardent en haut, alors on fait entrer à frottement l’anneau B qui porte une tige verticale A A, le long de laquelle peut glisser à crémaillère le support PP, et ayant vers le sommet un autre support mobile à fourchette D pour le miroir réflecteur N; on peut aussi avoir, dans l’intervalle, un diaphragme R à disque mobile.

Sur le support simple PP, on peut faire directement toutes les expériences à froid, soit dans des verres de montre, soit entre des lames de verre plan. Pour les expériences qui exigent l’emploi de la chaleur, on place sur le support une plaque rectangulaire alongée assez épaisse E F (fig. 10), aux deux extrémités de laquelle sont suspendues des petites lampes à alcool LL, au moyen desquelles on l’échauffe fortement en peu de tems. Au milieu de la plaque est une cavité concave, percée d’u, trou au centre, et dans laquelle se loge une petite capsule de verre G, comme un verre de montre, contenant les substances à mettre en expérience. Quand les petites lampes sont allumées, la chaleur de la plaque ne tarde pas à se communiquer à la capsule de verre et à son contenu.

Des expériences électro-chimiques ont pu également être faites sous le microscope, au moyen d’une petite pile à courant constant, comme celles que fabrique pour cet usage M. Ch. Chevalier, et des petits conducteurs isolés comme ceux de Ploessl, représentés dans la pl. I, fig. 11; on voit que les conducteurs sont deux fils métalliques mn, traversant deux petits tubes de verre vv qui glissent dans les canons cc mobiles à charnière en B B, sur les deux supports A A, fixés à une petite platine mobile DD.

Redressement ou retournement des images dans le microscope.

Enfin, pour terminer ce chapitre et cette section, nous devons indiquer le prisme redresseur appliqué par M. Ch. Chevalier à son microscope horizontal, pour rendre aux images leur position naturelle, et les diverses combinaisons d’oculaires multiples qu’on peut adapter au microscope vertical pour redresser complètement l’image. Ce redressement est presque indispensable quand on veut disséquer sous le microscope même, sans avoir acquis péniblement l’habitude de faire mouvoir les aiguilles ou les autres instrumens de dissection en sens inverse de ce qu’on voit réellement dans le champ du microscope, où les images sont renversées par l’effet du croisement des rayons. Pour le microscope horizontal, la réflexion par le prisme intérieur m a déjà redressé l’image de haut en bas, de sorte que les mouvemens faits d’arrière en avant sur le porte-objet, paraissent dirigés de bas en haut dans le champ du microscope; il ne reste donc qu’à redresser ou retourner l’image de droite à gauche, et c’est ce que fait le prisme redresseur (pl. I, fig. 12 ) dont les bases abc sont placées vis-à-vis la paroi du tube qui le renferme, et dont les arêtes sont transversales, ainsi que les faces qui dévient un peu et réfléchissent complètement le faisceau transmis par le microscope.

Ou conçoit donc qu’avec deux prismes semblables, placés à angle droit, l’un devant l’autre, dans un tube adapté à l’oculaire du microscope vertical, on redressera complètement, en deux fois, les images renversées de cet instrument, et avec une perte de lumière beaucoup moindre que dans les oculaires composés.

Expériences de daguerréotype sur les images formées dans le microscope.

Nous indiquons ici, comme pour mémoire seulement, la possibilité de reproduire sur des plaques daguerriennes, comme l’a fait M. Donné, les images formées dans le microscope. Il suffit pour cela, de supprimer l’oculaire du microscope vertical, et d’exposer une plaque préparée, à l’action des rayons qui, après avoir traversé les lentilles achromatiques ou l’objectif du microscope, viennent comme dans une chambre obscure former une image dans l’intérieur du tube, à une hauteur qu’on a soin de faire concorder exactement avec la position de la plaque. Les essais faits par M. Donné, permettent d’espérer qu’on pourrait arriver ainsi à des résultats satisfaisans. On a d’ailleurs reproduit, plus facilement encore, les images du microscope solaire sur les plaques daguerriennes.

SECTION II.

Table des matières

DE LA MANIÈRE D’OBSERVER ET DE TRAVAILLER AVEC LE MICROSCOPE.

CHAPITRE PREMIER.

Table des matières

DE LA MANIÈRE D’OBSERVER AU MICROSCOPE.

L’art d’observer au microscope ne s’acquiert que par une longue habitude: nos mains ont besoin de s’accoutumer à faire mouvoir assez lentement le porte-objet sur la platine du microscope, et à en rapprocher l’objectif d’une quantité, qui n’est appréciable qu’avec l’instrument lui-même; nos yeux doivent aussi s’accoutumer à étudier et à comprendre des objets vus partiellement, à un grossissement de 200 à 300 diamètres, et à démêler dans leur structure, à travers une transparence presque complète, les parties pleines ou creuses, ou en saillie. C’est donc une grande erreur que de croire qu’on puisse se servir convenablement du microscope comme d’un autre instrument de physique, dès l’instant même où on l’a entre les mains. Une longue pratique est nécessaire, et seule elle doit apprendre à l’observateur une foule de détails d’expérimentation qu’il est impossible d’indiquer, car ils sont le plus souvent propres à chacun.

Mais il y a quelques règles générales que nous devons exposer ici. La première, relative au degré d’amplification ou de grossissement qu’il convient d’employer, se réduit à cette recommandation: de commencer toujours l’étude d’un objet par des grossissemens faibles, et de n’arriver que progressivement à l’emploi des grossissemens les plus forts. En effet, à mesure que le grossissement est plus considérable, le champ de vision se réduit et ne laisse plus voir qu’une partie fort restreinte de l’objet. Il faut donc d’abord, surtout si l’on n’a pas une grande habitude, soumettre l’objet à un grossissement très faible, de dix à cinquante diametres, par exemple, quand c’est un petit insecte, un cyclope, un systolide ou un autre petit animal à étudier dans sa forme générale: pour cela, on peut se servir du microscope simple, qui a l’avantage de montrer les objets dans leur position directe. On passe ensuite à des grossissemens de 100 à 150 diamètres avec le microscope composé qui, comme on sait, montre l’objet dans une position renversée, et n’en laisse voir qu’une partie, si son diamètre réel est d’un ou de plusieurs millimètres.

Le renversement des images dans le microscope composé, rend plus difficile, en commençant, la manœuvre nécessaire pour amener l’objet dans l’axe même de l’instrument ou dans le centre du champ de vision; c’est une raison pour qu’on s’exerce d’abord à bien placer l’objet sous des grossissemens plus faibles; car, avec les grossissemens de 300 diamètres, le moindre mouvement du porte-objet cause un déplacement si considérable de l’image, qu’on est souvent exposé à perdre de vue l’objet de l’observation. Il faut ensuite passer beaucoup de tems à le chercher, à moins que, changeant aussitôt les lentilles, on ne reprenne un grossissement beaucoup moindre, pour remettre en place l’objet en question.

La difficulté pour mettre au point ou à la distance focale précise, l’objet qu’on veut étudier, est d’autant plus grande, que le grossissement est plus fort: or, on conçoit que, pour l’objet vu dans l’instrument, les dimensions en épaisseur sont augmentées comme les largeurs, et que, par conséquent, si un corps paraissant épais d’un millimètre au grossissement de 400 diamètres, on veut voir successivement sa surface supérieure, puis l’inférieure, il faudra remonter ou abaisser l’objectif de 1/400 millimètre. Jusqu’à ce que la main ait acquis l’habitude de ces mouvemens microscopiques, on est donc exposé à monter et à descendre l’instrument d’une quantité beaucoup trop forte, et par suite même à briser le porte-objet par le contact forcé de l’objectif. Quand il faut, comme il arrive souvent, rapprocher l’objectif d’une quantité beaucoup plus petite, on préfère souvent exercer une légère pression sur le corps du microscope ou sur la platine, pour l’approcher suffisamment, à cause de l’élasticité du métal. Mais pour ces forts grossissemens aussi, il faut bien se rappeler que le microscope pris au point pour un observateur, ne le sera pas pour une autre personne dont la vue serait différente, c’est-à-dire, qui serait plus myope ou plus presbyte; car la distance de l’objectif à l’objet, est toujours en rapport avec la vue de l’observateur.

Il est à propos de s’arrêter, autant que possible, à l’emploi de certains grossissemens déterminés a l’exclusion des grossissemens intermédiaires: que ce soient, par exemple, ceux de 10, 20, 50, 100, 150, 200 et 300 fois le diamètre; on gardera dans sa pensée, la notion du diamètre et des détails d’organisation de certains objets bien conçus, qui serviront de termes de comparaison toujours présens. Nous avons dit que le microscope simple sera préférable pour l’emploi des grossissemens faibles jusqu’à 40 diamètres; il sera même convenable, quand un objet a été étudié déjà avec les lentilles ou doublets de 20, 10 et 5 millimètres de foyer, qui donnent ces grossissemens de 10, 20 et 40 diamètres, de substituer immédiatement la lentille ou le doublet de 2,5 à 2 millimètres de foyer, qui donne un grossissement de 80 à 100 diamètres, pendant que l’objet est encore en place, avant de le transporter sous le microscope composé.

Quant à l’emploi des lentilles ou doublets d’un millimètre, ou de moins d’un millimètre de foyer, il n’y faut avoir recours que pour des comparaisons ou des vérifications utiles; car leur ouverture est tellement étroite, que l’œil doit en être très rapproché, et encore le faisceau lumineux, au lieu d’embrasser toute l’étendue de la pupille, n’en occupe qu’une trop petite portion; c’est pourquoi si, par quelque pression ou par un frottement de la paupière, on a déterminé l’injection de quelques vaisseaux dans l’œil, le champ de la vision se trouve immédiatement traversé de taches ou de barres noires permanentes, sans qu’on puisse se préserver de cet inconvénient autrement que par le repos.

Une deuxième règle à suivre dans l’emploi du microscope, c’est de se préserver de toute cause extérieure de malaise ou de fatigue; ainsi on doit éviter soigneusement que l’instrument ou la table qui lui sert de support, ne vacille d’aucune manière, ou ne reçoive d’ébranlemens par suite du mouvement des voitures à l’extérieur, ou de la marche des personnes sur les planchers, ou même par suite des pulsations du cœur qui se communiqueraient à la table. En outre de ces conditions de stabilité, il faut que l’observateur ait fixé la hauteur de son siège, celle de la table, et celle de l’oculaire de son microscope, de telle sorte que les muscles du cou, des épaules et de la poitrine, n’éprouvent aucune tension, aucune gène par suite d’une position forcée qui finirait par être un obstacle réel à une bonne suite d’observations. Il faut aussi que les coudes, ou tout au moins que le coude gauche sur lequel le corps doit se reposer, soit supporté à une hauteur convenable: je me sers avantageusement pour cela, d’une pile de livres posée sur la table, et dont la hauteur est facilement réglée.

Au moyen de ces précautions, on évitera sans doute certaines causes de malaise; mais on n’empêchera pas que la fatigue ne se fasse sentir plus ou moins promptement suivant l’habitude qu’on a déjà acquise, et suivant l’état de santé où l’on se trouve actuellement. On s’aperçoit bien, par exemple, qu’un mal de tête, qu’un rhume, qu’un embarras gastrique nous laissent bien moins aptes au travail du microscope; mais quelle que soit la cause de la fatigue qu’on éprouve, il est prudent de suspendre et d’ajourner ses observations microscopiques. Il m’est arrivé souvent de passer douze heures de suite au microscope, sans fatigue notable, et d’autres fois un travail d’une heure m’obligeait à prendre du repos.

Une troisième règle bien importante pour le micrographe, c’est de modérer convenablement la lumière, soit extérieure, soit intérieure. Nous avons déjà dit pourquoi on doit absolument proscrire l’emploi des rayons directs ou réfléchis du soleil pour les forts grossissemens; nous devons ajouter encore que l’on doit éviter d’éclairer trop vivement par transparence le champ du microscope, parce que, s’il est éblouissant de clarté, on n’y peut rien distinguer, tout d’abord, et l’oeil se fatigue bien davantage à chercher les objets transparens; mais la fatigue serait presqu’aussi grande, si l’on s’obstinait à démêler les objets qu’on sait devoir se trouver dans un champ de vision trop sombre. Il faudra donc se donner un degré de clarté comparable à celui que nous présente un ciel lumineux quand on peut le regarder sans fatigue; à cet effet, on affaiblira par des diaphragmes la lumière trop vive, ou bien on dirigera le réflecteur vers un point du ciel moins lumineux; et quand, au contraire, le ciel sombre et nuageux ne présentera pas assez de clarté, il faudra recourir à l’emploi d’une bonne lampe brûlant à blanc, telle que la lampe de Carcel ou toute autre bonne lampe mécanique, ou bien telle que la lampe dite à fond tournant, et celle de Wiesnegg. Mais, dans tous les cas, l’emploi des diaphragmes et des écrans sur le trajet de la lumière destinée à l’éclairage des objets vus par transparence, est indispensable pour modérer cet te lumière et pour faire naître, en l’interceptant plus ou moins, des ombres passagères et des contours obscurs qui aident beaucoup à reconnaître les objets, et qui servent ensuite à démêler leur structure intime. Quant aux objets vus par réflexion, on n’est arrêté dans l’emploi de la lumière la plus vive, que par l’inconvénient résultant de la radiation des points brillans et de toutes les illusions qui en proviennent.

Si l’objet vu dans le microscope doit être copié sur un papier blanc, on aura soin d’éclairer ce papier de manière à le rendre aussi clair que le champ du microscope, ou, ce qui revient au même, de réduire la clarté du champ pour que les deux images soient également éclairées. Les yeux, pendant l’observation microscopique, doivent être soigneusement préservés de toute lumière étrangère, soit directe, soit réfléchie. Un écran ou une visière mettra les yeux à l’abri de la lumière directe, et l’on éloignera tous les corps brillans on blancs, ou vivement colorés, dont les rayons pourraient arriver même très obliquement à l’œil de l’observateur; l’écran destiné à préserver la vue des rayons de la lampe qui sert à éclairer le microscope, aura aussi pour objet d’abriter la tête contre la chaleur rayonnante de cette lampe, si l’on se sert du microscope vertical; on s’évitera ainsi un notable inconvénient pendant les observations très prolongées en hiver.

Un bon système d’écran ménage considérablement la vue de l’observateur, et lui permet de regarder d’un œil sans fermer ou sans froncer l’autre œil, comme le font les personnes qui n’ont pas encore l’habitude du microscope, et que la lumière extérieure fatigue beaucoup. Spallanzani travaillait dans une chambre obscure, où pénétrait un seul rayon de lumière par un trou pratiqué au volet. M. De Mirbel se tient, pour ses opérations microscopiques, dans une sorte de petite chambre obscure, qui ne laisse arriver la lumière que sur le miroir de l’instrument. Pour moi, je préfère à tout autre système d’écrans, un bonnet noir que j’abaisse sur mes yeux, de manière à ne voir que l’oculaire et la platine du microscope, ainsi que mon dessin; mais je ne néglige pas cependant l’emploi d’un écran pour m’abriter de la chaleur de la lampe.

CHAPITRE II.

Table des matières

DES ILLUSIONS DANS L’OBSERVATION AU MICROSCOPE.

Illusions provenant de l’œil.

Nous avons dit déjà que, suivant l’état général de la santé, la vue se trouve plus ou moins active et pénétrante. Mais en outre de ces prédispositions qui réagissent de loin, en quelque sorte, il y a dans l’œil même de nombreuses causes d’illusion pour l’observateur: ainsi, sans parler de l’inflammation ou de l’irritation même légères de la conjonctive et des paupières, qui doivent empêcher les travaux micrographiques, il y a encore d’autres causes d’illusion contre lesquelles il est bon d’être prémuni. Un cil renversé devant l’œil, produit aussitôt une tache noire très volumineuse dans le champ de la vision, et l’on est exposé surtout à cet inconvénient, quand on commence à se servir du microscope, si l’on approche l’œil trop près de l’oculaire que touchent alors les cils. Des mucosités ou une humidité trop abondante à la surface de l’œil, produisent l’apparence de nuages gris, ou de cordons noueux qu’on voit monter et descendre dans le champ de la vision chaque fois que les paupières viennent de se fermer un instant. Cet effet est souvent le résultat d’un éclairage trop brillant, ou de la fatigue pour ceux qui commencent a se servir du microscope. D’autres effets analogues, mais beaucoup plus variés, sont le résultat d’une petite congestion sanguine, ou du passage du sang dans certains vaisseaux, qui ne sont ordinairement traversés que par des liquides incolores et sans granules. C’est quand on tient la tête trop penchée ou quand on a le cou trop serré, qu’on observe ces effets: on voit alors des taches ou des points, ou des chaînes ou des serpenteaux qui traversent obstinément le champ du microscope, et qui causent souvent au micrographe une vive inquiétude, en lui faisant redouter pour la conservation de sa vue un danger qui n’existe réellement pas; c’est d’ailleurs en évitant soigneusement tout ce qui peut faire porter le sang à la tête, qu’on se met à l’abri de cet inconvénient.

Il est enfin d’autres causes d’illusion dont on doit chercher le siège dans la rétine même; des éclairs, des lueurs vives et passagères, une obscurité uniforme occupent toute la moitié inférieure ou supérieure du champ de la vision, et ne s’effaçant que peu à peu, sont les résultats d’ébranlemens spontanés dans la rétine, et véritablement ces phénomènes pourraient faire craindre qu’une amaurose ou toute autre affection grave ne dût être la conséquence d’une longue série de travaux microscopiques, si l’on ne savait que la plupart des micrographes, que Leeuwenhoek, entre autres, ont conservé d’excellens yeux jusque dans une extrême vieillesse; et si l’on ne songeait qu’une foule de professions comme l’horlogerie, la peinture en miniature, la gravure, etc., occasionent à ceux qui les exercent, une fatigue beaucoup plus grande et plus continuelle que n’en peut causer l’usage d’un bon microscope avec les précautions convenables.

Illusions provenant du microscope lui-même.

Nous n’avons pas à parler ici des nombreuses causes d’illusions inhérentes à des microscopes non achromatiques ou défectueux Il suffit pour ceux-là, si beaux, si riches qu’ils puissent être, de les laisser absolument de coté, et de leur préférer un doublet ou même une lentille piano-convexe pour faire des observations de quelque valeur. Nous ne répéterons pas ce qui a été dit plus haut au sujet de l’éclairage et des inconvéniens d’une diaphragmation imparfaite ou d’une lumière non convenablement concentrée sur l’objet. Il serait superflu de rappeler que c’est surtout à ces imperfections de l’éclairage, aussi bien qu’à l’emploi de la lumière directe du soleil, qu’ont été dues les nombreuses erreurs des physiologistes sur la structure intime des tissus dans les animaux et les végétaux,

Mais en supposant le microscope aussi parfait qu’on peut l’avoir aujourd’hui, il restera encore bien des causes d’erreur, quand on voudra surtout se servir des plus forts grossissemens. Déjà, en effet, à 300 et 400 fois le diamètre, les corpuscules ou les fibres opaques dont le diamètre est d’un quinze-centième à un trois-millième de millimètre, n’ont pas le contour aussi net, aussi tranché que si des images directes étaient formées dans l’œil: quand la lumière n’est pas exactement concentrée sur l’objet, le contour est un peu diffus ou comme estompé ; quand au contraire, le faisceau de lumière a son foyer sur le point même qu’on étudie, le contour est plus net, plus tranché, mais on évite difficilement alors la formation de franges multiples très fines produites par la diffraction, et qu’on aperçoit sur les bords en regardant attentivement.

Comme les objets ne peuvent être vus que par transparence, aux grossissemens les plus forts, on n’a que des effets de réfraction auxquels l’œil n’est pas accoutumé, pour juger des pleins ou des vides, des reliefs ou des creux; ainsi une bulle d’air et une gouttelette d’huile dans l’eau paraîtront l’une et l’autre bordées d’un cercle noir et pourvues d’un point lumineux au centre, si on les examine séparément, et si l’on cherche pour chacune la distance convenable; mais si on les examine ensemble et comparativement, on reconnaîtra bientôt une différence essentielle entre ces deux petites boules: l’une, celle d’air, représentant un espace vide et moins réfringent par rapport à l’eau, agira comme une petite lentille biconcave, et n’aura son centre brillant que si on rapproche l’objectif du microscope, puisque le petit faisceau lumineux qui la traverse devient divergent et doit avoir son foyer au-delà de cette sphère. La petite boule d’huile, au contraire, réfractant la lumière plus fortement que l’eau, agira comme une lentille biconvexe, et montrera son centre plus brillant quand on éloigne l’objectif du microscope; on peut voir d’ailleurs, en faisant arriver la lumière obliquement, que ces deux globules sont plus fortement ombrés chacun d’un côté différent.

Ces particularités offertes comparativement par les globules d’air et d’huile, sont bien propres à faire juger ce qui est vraiment plein ou en relief, vide ou en creux, dans l’objet soumis au microscope; aussi, pour s’accoutumer à faire bien cette distinction, devra-t-on étudier un mélange d’air, d’huile et d’eau changé en émulsion, en l’agitant avec de la gomme ou du sucre dans un flacon, ou simplement en agitant une goutte d’huile avec la salive entre ses dents.

La poussière ou les impuretés sur les verres du microscope ou sur le porte-objet ou sur le réflecteur, sont des causes d’illusion qu’il est bien facile d’éviter en essuyant avec un pinceau d’abord puis avec un linge fin à demi usé toutes les surfaces sur lesquelles s’est attachée la poussière. Le plus souvent c’est à l’extérieur seulement que cette opération doit être faite; mais si, par suite des changemens de température ou par suite du remplacement des oculaires et des objectifs, la poussière a pénétré aussi dans l’intérieur, il faut dévisser les diverses pièces, en observant bien leur position relative pour pouvoir ensuite les remettre en place. On s’assure d’ailleurs, en faisant tourner ou mouvoir successivement l’oculaire, les objectifs, le porte-objet ou le réflecteur, à laquelle de ces pièces le nettoyage est nécessaire. Des bulles, des taches ou des rayures dans les verres du microscope sont souvent très préjudiciables à l’observation; on ne peut les faire disparaître qu’en changeant les verres eux-mêmes; mais quand elles sont peu considérables, on s’accoutume facilement à en faire abstraction, et on se sert du microscope comme si elles n’existaient pas.

La vapeur des yeux, ou des doigts, ou celle de l’haleine, en se condensant sur les verres froids du microscope, rend momentanément toute observation impossible, il faut essuyer les surfaces ternies et quelquefois les essuyer ainsi à plusieurs reprises, ce qui n’est pas sans inconvéniens; à moins qu’on n’attende que l’instrument tout entier ne se soit échauffé suffisamment pour ne plus condenser la vapeur; on est même obligé, pendant les grands froids de l’hiver, de chauffer son miscroscope en l’approchant du feu; sinon les verres continueraient trop long-tems à être ternis par la respiration. Le microscope horizontal est moins exposé à cet inconvénient que le microscope vertical; mais pour celui-ci encore, on évite en partie la condensation de l’haleine, en plaçant une petite feuille de papier ou de carton mince, traversée par le corps du microscope, et destinée seulement à intercepter le souffle humide dirigé en bas.

Illusions produites par des objets étrangers ou imprévus.

Les poussières et les corps légers, en se déposant sur les objets qu’on soumet à l’observation, ou sur l’eau qui sert à les humecter, ou sur la lame de verre, présentent souvent dans le champ du microscope des parcelles ou des objets tout-à-fait imprévus: ce sont surtout les débris de nos vêtemens et des meubles dont nous nous servons, de nos livres, de nos papiers, des parcelles détachées incessamment de notre propre corps; et accidentellement les débris des animaux ou des végétaux qui nous entourent. Ainsi on verra plus fréquemment des brins de laine, reconnaissables à la couleur qu’ils ont reçue de la teinture, des fibres de chanvre, de lin et de coton provenant de notre linge et de nos papiers, des barbules de plumes d’oie détachés de la plume de nos lits, de nos coussins, des écailles de notre épiderme et même de l’épithélium de notre bouche, surtout si nous avons humecté avec la salive les objets à étudier, des granules de graisse qui s’écrasent facilement entre les plaques de verre et qui, vraisemblablement détachés de notre peau par le frottement, ont flotté dans l’atmosphère avec d’autres poussières etc.

Plus rarement on voit en été dans le champ du microscope, des poils, des duvets de différens végétaux, ceux du platane par exemple, transportés dans les airs et pouvant embarrasser beaucoup l’observateur qui leur supposerait une autre origine. En même tems aussi des écailles de papillon, et des spores de plantes cryptogames sont apportés par les vents sous le microscope.

Si l’on observe des objets plongés dans l’eau ou dans un autre liquide, entre des plaques de verre, on est exposé en commençant, à prendre pour quelque chose d’extraordinaire les bulles d’air qui se trouvent emprisonnées, et parfois aplaties et singulièrement lobées, quand elles ont pénétré entre des filamens, entre des brins de conferves par exemple. Il arrive même, souvent, que si les bulles d’air sont volumineuses, et si la température vient à changer, la lame de verre supérieure se couvre par dessous de très petites gouttelettes ayant une apparence de régularité qui pourrait faire croire qu’on a sous les yeux un tissu organique. Quant aux bulles d’air assez petites pour conserver la forme globuleuse, on les reconnaîtra, comme nous l’avons dit plus haut, à leur cercle noir et à leur centre clair, quand on rapproche l’objectif du microscope.

Une autre cause d’erreur provient de l’évaporation de l’eau contenue entre les lames de verre; le liquide alors, se retire peu à peu, suivant une ligne courbe, concave, qu’on voit s’avancer en travers du champ, poussant devant elle tous les petits corps flottans.

Il faut mentionner aussi comme pouvant causer quelques méprises, les cristaux de sulfate de chaux, de sulfate de potasse ou des autres sels contenus dans l’eau dont on se sert, et qui se forment souvent dans l’eau même, par suite de l’évaporation de cette eau sur le porte-objet.

La condensation de la vapeur sur le porte-objet donne lieu à des apparences assez remarquables dans le microscope; si la plaque de verre était parfaitement nette, toutes les gouttelettes de vapeur garderaient une forme circulaire; mais il en est rarement ainsi, et ces gouttelettes sont alongées et disposés en séries dans le sens suivant lequel on a essuyé ou frotté le verre; si en outre les doigts ont été appliqués sur cette plaque, leur trace imperceptible d’abord se trouve nettement indiquée par la condensation de la vapeur. La dessiccation des substances soumises au microscope produit un autre genre d’apparences contre lesquelles on doit être en garde: qu’un liquide gommeux ou albumineux se dessèche sur une plaque de verre, on voit dans le résidu une foule de fentes et de fêlures diversement entre-croisées et comme anastomosées, qui ont été prises pour des vaisseaux par quelques anciens micrographes.

CHAPITRE III.

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DU MOUVEMENT BROWNIEN OU MOUVEMENT MOLÉCULAIRE.

A la suite des diverses causes d’illusions, il convient de parler du mouvement continuel de titubation que présentent dans un liquide les particules des corps solides ou liquides insolubles, très divisés, ou les molécules qui ont moins de 1/500 millimètre de diamètre. En effet, ce phénomène qui appartient indifféremment à tous les corps suffisamment divisés, pourrait induire en erreur sur la manifesfation de la vie, l’observateur qui ne serait pas prévenu.

Ainsi des botanistes très distingués ont pris pour des animalcules spermatiques végétaux, les granules contenus dans le liquide que laisse échapper le grain de pollen au contact de l’humidité, parce que ces granules sont agités du mouvement moléculaire. M. Brown ayant observé ce mouvement dans diverses substances, donna le nom de molécules actives aux particules qu’il voyait s’agiter ainsi; mais quand lui-même eut reconnu que toutes les substances, même inorganiques, que les pierres et les métaux mêmes réduits en particules assez ténues, présentent ce phénomène, il fallut bien renoncer à l’idée d’activité organique, et ne voir là qu’un phénomène purement physique, dont l’explication ne peut être donnée.

C’est dans le lait et dans les émulsions que ce phénomène est plus facilement étudié ; on y voit en effet des globules huileux de diverses grosseurs, et dont les plus petits, ceux qui ont moins de 1/600 millimètre s’agitent vivement, tandis que les plus gros sont immobiles, et que ceux de grosseur moyenne de 1/400 à 1/300 millimètre présentent un mouvement peu sensible qu’on n’aperçoit qu’en regardant attentivement. La gomme-gutte, le carmin et les autres couleurs dont on se sert pour peindre l’aquarelle, ainsi que l’encre de chine, si on les délaye avec un peu d’eau, restent en suspension pendant fort long-tems, et montrent bien aussi le phénomène du mouvement Brownien. On voit les particules se mouvoir irrégulièrement à droite et à gauche, en avant et en arrière, comme si elles étaient retenues par un fil, en s’écartant de leur position primitive de trois, quatre et jusqu’à huit et dix fois leur diamètre, si elles sont assez petites, si elles n’ont par exemple qu’un millième de millimètre.

On reconnaît alors que, moins la densité des corps divisés en particules diffère de la densité de l’eau, et plus le mouvement est vif; de sorte que, pour des métaux pesant sept à douze fois autant que l’eau, les particules doivent être beaucoup plus petites que pour un corps léger comme le carmin. D’autre part, si l’on chauffe le liquide, le mouvement devient notablement plus vif, et comme tout autre agent physique ou chimique, la lumière, l’électricité, le magnétisme, le contact des réactifs chimiques ou des divers solides est sans influence sur le mouvement Brownien, on est conduit à penser que c’est le résultat des impulsions variées que chaque particule reçoit de la part du calorique rayonnant émis par tous les corps voisins.

Ce mouvement Brownien joue un rôle important dans certains phénomènes physiques: c’est lui qui empêche les eaux troubles de se clarifier promptement par le repos; c’est lui aussi qui répand dans toute une masse d’eau et y tient en suspension les particules désagrégées d’un corps animal ou végétal qui se décompose. On voit d’ailleurs souvent sous le microscope, un infusoire en se décomposant ne laisser après lui qu’un amas de petites particules, qui s’agitent isolément et qu’il faut bien se garder de prendre pour des monades, non plus que les molécules qui troublent un liquide putréfié ou celui d’une macération.

Une goutte du liquide dans lequel se produit le mouvement Brownien peut-être exactement enfermée dans l’huile, sans que le phénomène cesse de se produire; c’est même là une preuve de l’indépendance de ce mouvement.

CHAPITRE IV.

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PRÉPARATION DES OBJETS POUR L’OBSERVATION AU MICROSCOPE.

Pour beaucoup d’objets qui peuvent être étudiés à sec, il n’y a pas d’autre préparation à faire, que de les déposer sur une plaque de verre servant de porte-objet. Ainsi, pour des écailles de papillon, pour des poils, pour des grains de pollen, on presse légèrement, soit l’aile ou le corps de l’insecte, soit l’anthère du végétal, de maniere à faire adhérer ces objets; si cela ne suffit pas, on humecte la plaque de verre, en dirigeant son haleine dessus. Mais ces mêmes objets et beaucoup d’autres sont plus convenablement étudiés, si on les tient plongés dans une goutte d’un liquide qui augmente beaucoup leur transparence et rend leur contour moins sombre et moins épais. L’eau pure est le liquide ordinairement employé pour cela; et l’on doit, pour éviter les causes d’illusion dont nous avons parlé, veiller à ce que cette eau soit bien pure; mais si les objets à examiner peuvent être altérés ou dissous par l’eau pure, comme les grains de pollen, les corpuscules sanguins, les vers intestinaux, certains tissus organiques, etc., il faut se servir d’une dissolution d’albumine, du serum du sang, ou simplement de la salive, si ce sont des animaux ou leurs organes vivans; et préférer l’eau sucrée, la dissolution de gomme ou de dextrine, si ce sont des parties de végétaux qu’on veut soumettre au microscope. On pourrait aussi employer une dissolution de miel, en se souvenant qu’il contient souvent des grains de pollen récoltés par les abeilles, de même que dans la salive se trouvent des écailles d’épithélium, dans la dextrine des grains de fécule altérés, et dans un sirop de sucre altéré, ou dans l’eau de gomme long-tems conservée, il se trouve des sporules de moisissure ou des granules de ferment, etc.

Quand l’eau ou les dissolutions aqueuses ne suffisent pas pour rendre transparens les objets à examiner, il faut se servir d’un liquide plus réfringent, de l’huile, par exemple, ou de la térébenthine, ou des huiles volatiles provenant de la distillation du goudron de houille ou du caoutchouc, lesquelles pénétrant dans toute l’épaisseur des corps, leur donnent un degré de transparence qu’on n’aurait pas soupçonné d’abord.

Quand le liquide employé est susceptible de s’évaporer, il faut, pour retarder l’évaporation, recouvrit le porte objet avec une lame de verre mince , et l’on conçoit qu’alors l’évaporation n’ayant lieu que sur le contour de la plaque, elle sera d’autant plus lente que la plaque sera plus large. Aussi, peut-on, en se servant de plaques très larges, non-seulement observer pendant long-tems des animaux d’eau douce, mais encore conserver vivans dans l’eau de mer, sous le microscope, des animalcules marins qui, sans cela, périraient promptement par suite de l’évaporation et de la concentration de l’eau salée. Les plaques de verre mince ont un autre avantage, c’est de maintenir bien plane la surface du liquide, et d’éviter ainsi certaines déviations des rayons lumineux, qui nuiraient à l’observation.

L’évaporation de l’eau contenue entre les lames de verre, ne pourrait être complètement arrêtée, que si l’on bordait la plaque supérieure avec une traînée d’huile, ou si l’on appliquait cette plaque sur une bordure de suif, ou si, comme l’a fait M. Peltier, on collait d’abord sur la plaque du porte-objet un anneau d’étain en feuille, que l’on enduit légèrement avec du suif, et au centre duquel est placée la goutte de liquide que l’ou emprisonne ensuite exactement, en appliquant par dessus et en faisant adhérer au suif la plaque mince supérieure. Mais de cette manière, l’accès et le renouvellement de l’air étant également empêchés, la vie ne tarde pas à disparaître dans l’eau ainsi renfermée; les animalcules périssent asphyxiés avec des phénomènes remarquables. Il vaut donc beaucoup mieux s’opposer à l’évaporation, en ajoutant de tems en tems une goutte d’eau sur le bord des lames, entre lesquelles elle pénètre par capillarité ; et si on est obligé d’interrompre l’observation, on recouvre la plaque de verre avec une cloche humide ou avec un verre de montre, ou simplement on la renverse sur l’ouverture d’un bocal ou flacon à col droit plein d’eau, de manière que le bord s’appliquant exactement, l’objet à préserver de l’évaporation soit tenu dans une atmosphère saturée d’humidité. Ce même procédé peut d’ailleurs être employé pour conserver pendant long-tems certains infusoires vivans dans une goutte d’eau non recouverte d’une lame mince.

En outre des innombrables objets d’étude qui s’offrent de tous côtés à nos regards, dans les organes et dans les élémens de structure des végétaux et des animaux, dans les animaux eux-mêmes que leur volume permet de placer tout entiers sous le microscope, tels que les petits insectes et les zoophytes; il est encore une foule d’êtres que leur petitesse dérobe à notre vue et que le microscope seul nous apprend à connaître dans les eaux: ce sont les infusoires, les systolides, les diatomées et les desmidiées. Il faut chercher ces petits êtres dans les eaux douces ou marines, tranquilles ou stagnantes ou, ce qui revient au même, dans les couches de débris et de petites conferves, qui recouvrent les pierres et les plantes submergées. Si l’on transporte sur le porte-objet, un peu de cet enduit végétal et limoneux, on est certain d’y trouver de nombreux organismes microscopiques. Beaucoup d’autres nagent librement dans le liquide, il faut donc les pêcher dans cet océan qu’ils habitent; pour cela, on se sert avantageusement d’un tube de verre ouvert aux deux bouts, qu’on plonge verticalement, en tenant le doigt appuyé sur l’extrémité supérieure. L’air enfermé dans le tube, empêche l’eau d’y pénétrer; mais si, après avoir amené l’extrémité inférieure du tube dans l’endroit jugé le plus convenable, en regardant avec une loupe ou même à l’œil nu; si, disons-nous, on soulève le doigt, l’air s’échappe chassé par l’eau, qui s’élance tout-à-coup, entraînant les animalcules. Comme la plupart des infusoires nageans sont conduits près de la paroi, soit en se portant vers la lumière, soit en s’y arrêtant pour chercher leur nourriture parmi les corpuscules et les végétaux adhérens, comme d’ailleurs un grand nombre de diatomées et de desmidiées viennent s’y fixer naturellement, de même que les infusoires stationnaires, vorticelliens, stentor, anthophyse, actinophrys, etc., je préfère racler cette paroi avec une plume taillée par le dos en manière de cure-oreille ou de petite cuiller; mais dans ce cas encore, on doit préalablement explorer la paroi du flacon, en regardant tout autour avec une forte loupe. Quand les infusoires sont peu nombreux dans un liquide, c’est par hasard qu’on réussit à les pêcher; on pourrait cependant, pour les grosses espèces comme pour les systolides, rendre leur capture plus facile, en filtrant le liquide, et en recueillant les dernières portions restées sur le filtre. Les infusions proprement dites, contiennent ordinairement une si prodigieuse quantité d’animalcules, que la plus petite goutte en contient plus qu’il n’en faut pour l’observation, et qu’on est quelquefois obligé de l’étendre avec de l’eau pure.

Les infusions se préparent tout simplement, en mettant dans un bocal de l’eau et une petite quantité d’une substance végétale ou animale; du pain, de la farine, du foin, du chenevis ou du poivre écrasé, des insectes, de la chair, etc. Au bout de quelques jours, si la température est assez élevée, on voit souvent le liquide rempli d’infusoires tellement nombreux, qu’ils forment des nuages blanchâtres; mais tant de circonstances peuvent influer sur le développement des infusoires, qu’on n’est jamais sûr d’obtenir exactement un même résultat: la facile décomposition des substances, ou la putréfaction par exemple, la proportion de l’eau à la substance mise en infusion, la qualité de l’eau, et surtout la qualité de la substance infusée, le libre accès de l’air à la surface, l’exposition à la lumière, et les variations de température, etc., sont autant de conditions qu’on n’est pas maître de reproduire exactement semblables, et de là résultent des différences notables dans la manifestation de la vie des infusoires. Il faut toutefois se rappeler qu’on ne trouve ainsi qu’un petit nombre d’espèces de ces animalcules, trente ou cinquante peut-être; et encore dix, tout auplus, sont pourvues de cils vitratifs et faciles à étudier, avec un grossissement de 100 à 300 diamètres, en raison de leurs dimensions, dépassant un vingtième de millimètre.

Les animalcules microscopiques sont ordinairement assez diaphanes pour qu’on puisse étudier leur structure par transparence, en faisant seulement varier la distance de l’objectif, afin de distinguer successivement ce qui appartient à la face supérieure ou à la face inférieure, ou à l’intérieur de leurs corps. Si en les enferme entre des plaques de verre mince, ils peuvent se trouver comprimés de plus en plus à mesure que l’eau s’évapore, et le résultat de cette compression est de montrer mieux encore leur structure, et plus tard la manière dont ils se décomposent en cessant de vivre. Si la pression de la lame de verre ne suffit pas, on l’augmente par le moyen du compresseur, ou bien en appuyant légèrement avec la pointe d’une aiguille. Si, au contraire, on veut empêcher l’effet de cette pression et conserver les animalcules vivans, il faut placer en même tems sur le porte-objet, dans la goutte de liquide, quelques filamens de conferves, ou des fibres de chanvre ou des brins de laine, ou un morceau de cheveu, ou tout autre filament qu’on aura sous la main, ou un petit fragment de lame de verre, suivant l’épaisseur qu’on veut réserver pour le libre mouvement des animalcules.