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Microscope optique – le guide complet
Pour pouvoir utiliser correctement un microscope optique, il est important de connaître toutes ses différentes parties et le fonctionnement de chacune d’elles. Sinon, vous risquez de ne pas pouvoir visualiser correctement le spécimen que vous étudiez ou, pire encore, de casser ou d’endommager le microscope en raison d’une mauvaise utilisation.
Nous allons détailler chaque partie d’un microscope optique, mais voici tout d’abord une brève description.
Quelles sont les différentes parties d'un microscope optique ?
La tête du microscope se compose de l’oculaire et du nez rotatif où se trouvent les objectifs, et ces deux éléments sont reliés par le tube de l’oculaire. Le corps principal du microscope abrite les boutons de réglage grossier et fin, ainsi que la platine porte-objet. Enfin, la base est l’endroit où se trouvent la source de lumière et l’interrupteur d’alimentation.
Poursuivez votre lecture pour découvrir plus en détail à quoi sert chaque partie du microscope et comment elle fonctionne, et pour en savoir plus sur les questions les plus courantes concernant les microscopes optiques, y compris les étapes de leur utilisation.
Microscope optique : Questions fréquemment posées
Avant de nous plonger dans les différentes parties d’un microscope optique, essayons de comprendre un peu mieux ce qu’est un microscope optique, comment il fonctionne et à quoi il sert.
Vous trouverez ci-dessous trois des questions les plus courantes concernant les microscopes optiques. Si vous souhaitez un guide plus approfondi, vous pouvez consulter notre article sur tout ce que vous devez savoir sur un microscope optique.
Qu'est-ce qu'un microscope optique ?
Les microscopes sont des appareils scientifiques qui servent à grossir un objet afin d’en voir les moindres détails. Dans ce cas, un microscope optique est un type de microscope utilisé pour les échantillons de très petite taille dans le but d’étudier leurs caractéristiques qui ne sont pas visibles à l’œil nu.
Par rapport à d’autres types de microscopes optiques tels que les stéréomicroscopes et les microscopes de faible puissance, un microscope optique peut atteindre des niveaux de grossissement plus élevés, généralement jusqu’à 1000x, et parfois même jusqu’à 2000x.
Comment fonctionne un microscope optique ?
Un microscope optique utilise un système de lentilles optiques. Cela signifie que le microscope possède deux lentilles, l’objectif grossissant l’échantillon et la lentille oculaire de l’oculaire grossissant encore l’image de l’objectif. Ce sont ces deux systèmes optiques qui permettent aux microscopes optiques d’avoir un niveau de grossissement élevé.
La lumière provenant de l’illuminateur est collectée par le diaphragme à iris et focalisée par le condenseur. Elle traverse l’ouverture et l’échantillon sur la platine, puis l’objectif qui agrandit l’image, puis cette image traverse le tube oculaire, et enfin, elle est encore agrandie par l’oculaire.
À quoi sert un microscope optique ?
Grâce à son fort pouvoir de grossissement, le microscope optique est un dispositif d’imagerie adapté à l’observation et à l’étude de petits spécimens tels que les cellules, les structures cellulaires et les tissus des plantes, des animaux et des micro-organismes.
Il s’agit d’un outil peu coûteux, mais précieux pour les étudiants et les scientifiques qui travaillent dans divers domaines scientifiques tels que la biologie, la chimie, la bactériologie et même la médecine légale. Vous pouvez trouver un microscope optique dans la plupart des classes de sciences, des laboratoires et des établissements médicaux.
Les parties d'un microscope optique
Les microscopes optiques sont plus complexes qu’un microscope simple, c’est-à-dire un microscope à une lentille, inventé au 17e siècle. Ils comportent donc plus de pièces et leur utilisation nécessite plusieurs étapes.
Ces pièces peuvent être classées en deux catégories générales, à savoir les composants optiques tels que l’objectif et la lentille oculaire, et les composants structurels tels que la platine et les boutons de réglage.
Essentiellement, un microscope optique comporte trois sections : la tête, le corps et la base. Chacune de ces sections est constituée de nombreuses pièces différentes, chacune ayant son propre objectif spécifique. Vous trouverez ci-dessous les différentes parties d’un microscope optique, classées selon l’endroit où elles se trouvent sur le microscope :
La tête
La tête du microscope est sa section la plus haute. C’est une partie fixe et inamovible du microscope qui contient quelques pièces importantes, plus précisément, les systèmes optiques du microscope.
C’est là que se trouve l’oculaire, c’est-à-dire la lentille que vous utilisez pour observer le spécimen situé en dessous. Cet oculaire s’étend à partir du tube oculaire et peut être contrôlé grâce au réglage dioptrique. En outre, la tête abrite également le porte-nez rotatif, où se trouvent les lentilles de l’objectif.
Voici les différentes parties que vous pouvez trouver sur la tête :
Oculaire
Il s’agit de l’une des parties les plus importantes d’un microscope optique, parce que cette lentille oculaire est la lentille optique qui grossit à nouveau l’image produite par la première lentille, ou l’objectif. Chaque lentille oculaire a généralement un grossissement de 10x à 15x. Cependant, vous trouverez parfois des microscopes optiques avec un grossissement variable de 5x à 30x.
Nombre de lentilles
L’oculaire du microscope peut avoir une, deux ou trois lentilles oculaires.
Monoculaire – Un oculaire monoculaire est plutôt rare, car il est difficile à utiliser parce que vous devez fermer un œil lorsque vous regardez le spécimen, et vous ne pouvez pas regarder du tout lorsque vous utilisez une caméra pour capturer l’image agrandie. Cependant, son avantage est qu’il s’agit d’un microscope léger, et c’est l’option la plus abordable.
Binoculaire – Entre-temps, un oculaire binoculaire est le plus courant lorsqu’il s’agit de microscopes optiques. Vous pouvez voir l’échantillon facilement avec les deux yeux, ce qui rend son utilisation confortable. Ce type de microscope optique est celui que vous verrez dans la plupart des salles de classe et des laboratoires scientifiques.
Trinoculaire : enfin, il existe également des oculaires trinoculaires, ce qui signifie qu’il y a trois lentilles différentes sur trois tubes oculaires, de sorte que vous pouvez regarder le spécimen pendant qu’une autre personne le regarde simultanément, ou pendant que vous utilisez une caméra pour capturer l’image que vous regardez. C’est un excellent microscope optique pour l’enseignement, mais c’est l’option la plus chère.
Tube optique
Le tube optique est un long tube métallique qui contient l’oculaire à son extrémité supérieure et qui est fixé à la tête du microscope à son extrémité inférieure. Il s’agit d’un long morceau de tube métallique creux qui permet à la lumière de passer, vous permettant ainsi de visualiser l’image agrandie du spécimen.
Il se prolonge à l’intérieur de la tête et se connecte à l’objectif sur le porte-objet rotatif. Selon que l’oculaire est monoculaire, binoculaire ou trinoculaire, le tube oculaire peut comporter des molettes de réglage pour améliorer l’expérience visuelle de l’utilisateur.
Réglage dioptrique
Dans le cas des oculaires binoculaires et trinoculaires, une bague de réglage dioptrique est importante. Il s’agit d’une petite molette située juste en dessous de l’oculaire, qui peut être utilisée pour modifier la mise au point de l’un ou l’autre oculaire.
C’est important si vous avez une vision incohérente entre vos deux yeux, ainsi que si vous utilisez un appareil photo ou si une autre personne observe le spécimen avec vous.
Réglage interpupillaire
Une autre caractéristique d’un oculaire trinoculaire est son réglage interpupillaire, ce qui signifie essentiellement que les tubes oculaires peuvent pivoter dans une certaine direction pour s’adapter aux différences de vue de deux personnes utilisant le microscope en même temps.
Chaque tube oculaire peut être réglé sur un angle de 30 à 45 degrés en ajustant la charnière et en glissant, ce qui vous permet de trouver une position d’observation confortable, notamment si vous utilisez une caméra ou si vous travaillez avec une autre personne.
Revolver ou tourelle
Cette tourelle peut être réglée de manière que l’objectif soit parfaitement aligné sur l’oculaire lorsqu’elle s’enclenche, ce qui vous permet d’observer l’échantillon à travers l’objectif que vous avez choisi.
Lentilles d'objectif
L’objectif est la lentille optique primaire de tout type de microscope à lumière ou à champ clair. Ce sont des lentilles exposées situées à l’extrémité inférieure du revolver, et peuvent être orientées vers l’avant ou vers l’arrière.
Les objectifs ont diverses classifications et spécifications, ainsi que différents grossissements, dont la puissance peut aller de 4x à 100x. Ce sont les lentilles les plus proches du spécimen, ce qui en fait l’une des parties les plus importantes du microscope, mais aussi la plus sensible.
Il est donc important d’être prudent lors de l’utilisation et du nettoyage de ces lentilles, et d’éviter qu’elles n’entrent en contact avec le spécimen ou d’autres objets qu’un papier pour lentille.
Le corps
Le corps du microscope (également appelé cadre) est la partie centrale du microscope, qui maintient l’ensemble du microscope en reliant la tête à la base, et qui sert également de bras, ce qui vous permet de transporter le microscope de son lieu de stockage à votre table de travail.
Cette section du microscope abrite plusieurs pièces et commandes différentes, la plus importante étant la platine mécanique, où l’échantillon est chargé pour être observé. Le corps abrite aussi les boutons de réglage fin et grossier.
Voici les différentes pièces que vous pouvez trouver sur le corps :
Boutons de réglage
Le réglage grossier permet d’obtenir une mise au point générale de l’image, tandis que le réglage fin permet d’affiner cette mise au point afin que vous puissiez voir les détails complexes du spécimen. Lorsque vous utilisez ces boutons, il est important de commencer par le réglage grossier et de mettre au point le microscope aussi clairement que possible, avant de passer au réglage fin pour parfaire la mise au point.
Boutons de réglage coaxiaux
De nos jours, les microscopes optiques sont construits avec des boutons coaxiaux, ce qui signifie que le réglage grossier et le réglage fin reposent sur le même axe, avec le réglage grossier à l’intérieur et le réglage fin à l’extérieur.
C’est sans doute plus facile à utiliser, puisque vous ne travaillez qu’avec une seule molette pour faire la mise au point du microscope.
La platine
La platine peut ressembler à une simple pièce carrée de métal, mais elle comporte en fait de nombreux composants différents qui rendent le chargement et l’observation de l’échantillon aussi sûrs et faciles que possible.
L'ouverture
Au milieu de la platine se trouve un petit trou circulaire appelé l’ouverture. C’est l’ouverture qui permet à la lumière de la source lumineuse de passer à travers l’échantillon, puis d’atteindre les lentilles de l’objectif.
Il est important de charger la lame porte-objet dans le bon sens. Il faut le faire de manière que l’échantillon tombe juste au-dessus de l’ouverture, afin que l’ensemble de l’échantillon puisse être éclairé, et donc observé au microscope.
Valets
Sur les deux bords de la platine se trouve un ensemble de pinces, qui sont essentiellement des pièces de métal qui peuvent être légèrement soulevées afin de s’adapter à la lame et de la maintenir fermement en place.
Tous les microscopes optiques ne sont pas équipés de valets. On les trouve principalement sur les modèles plus anciens, et surtout sur ceux dotés d’une platine manuelle, car vous devrez ajuster manuellement la position de la lame porte-objet pour voir différentes parties de l’échantillon, plutôt que d’ajuster la platine elle-même.
Controle de la platine
Les microscopes optiques à fort grossissement (400x ou plus) sont normalement équipés d’une platine mécanique, ce qui signifie qu’ils disposent d’une commande de platine dédiée qui est utilisée pour ajuster le niveau de la platine afin d’amener l’échantillon aussi près que possible de l’objectif, sans que les deux entrent en contact l’un avec l’autre.
La commande de platine est une molette qui permet de déplacer la platine à un certain degré vers le haut, le bas, la gauche et la droite, afin que l’échantillon soit parfaitement aligné sur l’objectif.
Butée de crémaillère
La butée de crémaillère est une petite pièce de vis située à une extrémité de la platine, le plus près du cadre principal. Sa principale fonction est d’empêcher la platine de s’approcher trop près des objectifs et d’empêcher l’échantillon d’entrer en contact avec l’objectif.
Elle est généralement déjà préréglée par l’usine et n’a pas besoin d’être ajustée lors de l’utilisation du microscope.
Le pied
La partie inférieure du microscope est appelée le pied, qui est principalement ce qui rend le microscope stable, droit et équilibré, et ce qui lui permet de supporter son propre poids. Pour cette raison, la base est normalement lestée.
Elle contient également quelques pièces nécessaires qui sont essentielles au fonctionnement du microscope. Il s’agit notamment de la source lumineuse du microscope et de ses mécanismes de réglage, ainsi que de l’interrupteur principal du microscope.
Voici les différentes parties que vous pouvez trouver sur le pied :
Source optique
La partie la plus importante d’un microscope optique que vous trouverez à son pied est la source de lumière, qui fournit la lumière qui éclaire le spécimen et vous permet de voir l’image agrandie à travers l’oculaire.
Cette source de lumière est essentielle pour tous les microscopes à lumière ou à champ clair. Les anciens microscopes optiques utilisent généralement un miroir qui reflète la lumière externe de votre environnement, tandis que la plupart des microscopes actuels utilisent une ampoule halogène basse tension avec un éclairage variable continu. Les modèles plus récents de microscopes optiques peuvent être dotés d’ampoules LED lumineuses.
Condenseur
Il peut être équipé d’une molette de mise au point du condenseur, qui sert à déplacer le condenseur vers le haut ou vers le bas pour mieux focaliser la lumière.
Le diaphragme
Entre le condenseur et la platine se trouve un dispositif plus petit appelé le diaphragme à iris. Il ajuste et contrôle la quantité de lumière qui atteint le spécimen. Les spécimens à faible contraste, comme les objets transparents et opaques, ont besoin de plus de lumière pour que les détails apparaissent clairement, et le diaphragme à iris est utilisé pour augmenter la quantité de lumière qui illumine le spécimen.
Les microscopes modernes haut de gamme sont normalement équipés d’un condenseur d’Abbe et d’un diaphragme à iris, qui travaillent main dans la main pour contrôler la quantité et la focalisation de la lumière.
Interrupteur de la source de lumière
Enfin, la base du microscope est également l’endroit où se trouve l’interrupteur d’alimentation, qui permet d’allumer et d’éteindre la source de lumière. Il est important de se rappeler que l’interrupteur doit rester éteint lorsque le microscope n’est pas utilisé.
Comment utiliser un microscope optique
Maintenant que vous connaissez toutes les différentes parties d’un microscope optique, il est temps de comprendre comment l’utiliser correctement. Voici en vidéo les étapes de l’utilisation d’un microscope optique :
Pour conclure
Un microscope optique est un type de microscope qui possède des lentilles et qui fonctionne grâce à des techniques de microscopie optique. Il s’agit d’un microscope à fort grossissement et à forte puissance, qui permet de visualiser les moindres détails de petits spécimens invisibles à l’œil nu.
Les parties d’un microscope optiques peuvent être classées en deux catégories : les composants optiques, qui sont les lentilles d’objectif et les lentilles oculaires. Tous sont situés à la tête du microscope, et les composants structurels, qui comprennent les boutons de réglage et la source de lumière, qui se trouvent dans le cadre principal et la base du microscope.
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