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Félix Dujardin
Manuel de l'observateur au microscope
Publié par Good Press, 2022
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.
