7. LA DÉTERMINATION DE LA TAILLE DE CERTAINS OBJETS MICROSCOPIQUES AVEC LE MICROMÈTRE OCULAIRE

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Odette Brunet
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7. LA DÉTERMINATION DE LA TAILLE DE CERTAINS OBJETS MICROSCOPIQUES AVEC LE MICROMÈTRE OCULAIRE CONSIDÉRATIONS THÉORIQUES La microscopie optique se réfère à l inspection microscopique des échantillons

1 7. LA DÉTERMINATION DE LA TAILLE DE CERTAINS OBJETS MICROSCOPIQUES AVEC LE MICROMÈTRE OCULAIRE CONSIDÉRATIONS THÉORIQUES La microscopie optique se réfère à l inspection microscopique des échantillons trop petits pour être vus par l œil nu, à fort grossissement optique, avec un instrument grossissant appelé microscope optique. La lumière interagit avec la matière et ces interactions font la microscopie optique possible, nous permettant de voir les détails fins de petits objets. Le microscope optique Un microscope optique est principalement composé de deux groupes de lentilles d imagerie nommées oculaire et objectif avec une lentille condenseur (voir Figure 1) et associés de telle sorte que les aberrations optiques tels que les chromatiques et sphériques sont réduites au minimum. Oculaire Tourelle de l objectif Porte échantillon Objectif Condenseur Système d éclairage Figure1. Le microscope optique. 1

2 L oculaire et l objectif sont responsables de l agrandissement de l image de l échantillon et de le projeter sur la rétine du spectateur ou sur un plan du film dans un appareil photo alors que le rôle de la lentille du condenseur est de se concentrer la lumière incidente sur le spécimen. Les composants optiques consistent en lentilles très souvent corrigées avec plusieurs éléments en verre ayant différents indices de réfraction ainsi que différentes distances focales et différents degrés de corrections des aberrations sphériques et chromatiques. L aberration chromatique est due à la variation de la longueur focale d'un objectif avec la longueur d onde du rayonnement incident, les rayons bleus se concentrant plus courte que les rouges. L inconvénient de l aberration chromatique peut être résolu en utilisant soit des lentilles achromatiques, fluorites (semiapochromatiques) ou apochromatiques. L aberration sphérique est due au fait que les rayons lumineux passant par le centre et aux extrémités d une lentille ne se concentrent pas à la même distance de la lentille. Cet inconvénient peut être minimisée si on n utilise pas le bord de la lentille. La lumière incidente servant à éclairer l échantillon peut être fourni par l extérieur par des sources de lumière naturelles ou artificielles orientées vers le condenseur. L éclairage peut être direct comme décrit précédemment (microscopie en champ clair), mais des techniques plus avancées telles que la microscopie à champ sombre et la microscopie à contraste de phase peuvent être utilisées afin d'obtenir un meilleur contraste. En outre, le microscope contient un porte-échantillon mobile qui détient le spécimen dans le chemin optique et lui permet de se déplacer dans et hors du plan focal et même à gauche, à droite ou tourner autour de l axe optique. Afin d établir la taille d un échantillon microscopique, nous pouvons utiliser un micromètre oculaire (qui est une échelle appelée réticule qui est intégré dans l'oculaire) dont l'échelle sera préalablement calibré avec une grille micrométrique. Connaissant le facteur de conversion pour le réticule, la taille d'un échantillon microscopique sera déterminé et il ne sera plus nécessaire de trouver un grossissement du microscope ou d'utiliser un système de projection, comme une chambre claire. 2

OBJECTIFS 1 Mesurer la taille de divers échantillons microscopiques MODE DE TRAVAIL Matériaux : Microscope binoculaire Micromètre oculaire Grille micrométrique Échantillons microscopiques

3 OBJECTIFS 1 Mesurer la taille de divers échantillons microscopiques MODE DE TRAVAIL Matériaux : Microscope binoculaire Micromètre oculaire Grille micrométrique Échantillons microscopiques Protocole expérimental : Nous allons utiliser un microscope binoculaire (voir Figure 1) dont l'un des deux oculaires (Oc) est équipé avec un micromètre oculaire (Mo). Figure 1. Microscope binoculaire. 3

4 Une grille micrométrique sera fixée sur le porte-échantillon du microscope, dont les dimensions sont connues (voir Figure 2). Après avoir établie la correspondance entre les divisions de la grille et les unités de longueur on passe à la mesure de la taille des échantillons microscopiques à votre disposition. Figure 2. a) Aspect des divisions du micromètre oculaire et le réseau de l'étalonnage. b) Mesure de la taille d'un échantillon microscopique Pour l'étalonnage du micromètre on procède comme suit: Allumez la source d éclairage du microscope, en connectant son transformateur au réseau électrique ; Fixez la plaque P sur laquelle se trouve la grille micrométrique sur le porteéchantillon M ; Faites descendre l objectif Ob jusqu à une distance de 1 mm de la grille, par la vis grossière G ; Visionner simultanément les deux oculaires en les regroupant les unes des autres en fonction de la distance pupillaire ; Ajustez l éclairage du champ oculaire avec le miroir mobile E, ou en faisant monter ou descendre le condenseur C ; Réglez la clarté de la grille micrométrique (voir Figure 2), en montant soigneusement la vis grossière G, et ensuite, la vis de réglage fin F ; Prudence!!! : évitez toute collision entre l objectif et la grille ou l échantillon; 4

5 En tournant l oculaire gauche, nous obtenons une clarté parfaite pour les deux yeux en même temps ; Par le fin mouvement avant-arrière du port-échantillon du microscope à l aide du bouton I, et de gauche à droite par le bouton B, nous apportons un élément de la grille (par exemple un carré) dans le centre du champ oculaire sur lequel on va superposer par rotation l échelle du micromètre oculaire, de sorte que l échelle devienne parallèle à l'un des côtés du carré (voir Figure 2) ; Déterminez combien de divisions du micromètre oculaire correspond pour le côté de du carré (dans la Figure 2 par exemple, 6,5 divisions correspondent au côté du carré) ; En connaissant la constante de la grille qui représente la longueur en mm du coté du carré, on peut calculer la valeur exacte d une division sur le micromètre oculaire (dans ce cas particulier : le réseau a une constante de 0,2 mm) ; 6,5 divisions 0,2 mm 1 division x = 0,2/6,5 = 0,0307 mm/division Faites le même calcul pour les divisions de votre grille micrométrique ; Remplacer la grille micrométrique par l échantillon microscopique à étudier et ajuster la clarté en procédant comme ci-dessus ; Par rotation de l oculaire droit apportez le micromètre oculaire en position parallèle à la taille qui doit être mesurée ; Trouvez combien de divisions du micromètre oculaire se recouvrent sur la taille mesurée (3,5 divisions dans le cas dans la Figure 2); on peut ainsi calculer exactement la valeur réelle de la taille de l échantillon microscopique (dans ce cas : 3,5 x 0,0307 = 0,1075 mm) ; En procédant de la même façon, mesurer la taille de tous les échantillons à étudier au microscope. 5

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