Guide sur les microscopes

Qu’est-ce que la microscopie ?

La microscopie désigne un ensemble de techniques permettant d’observer les objets de très petites dimensions. Les techniques utilisées pour arriver à obtenir ces images peuvent varier, mais l’appareil à partir duquel a lieu l’observation reste le même : le microscope.

Le mot « microscope » provient des mots grecs anciens « mikros » et « skopein » qui veulent dire respectivement « petit » et « examiner ». Étymologiquement, la microscopie fait donc référence à l’observation et à l’étude des objets et des corps qui ne sont pas perceptibles à l’œil nu. 

On distingue différents types de microscopies : la microscopie optique, la microscopie électronique et la microscopie à sonde locale. Dans la microscopie optique et dans la microscopie électronique, des rayons ou des faisceaux lumineux sont utilisés pour agir sur les objets observés. L’ensemble est saisi par un détecteur (l’œil ou la caméra). Dans la microscopie à sonde locale par contre, c’est un capteur qui est utilisé pour sonder directement la surface de l’objet.

La microscopie est aujourd’hui utilisée dans les domaines les plus variés. Principalement en biologie, elle a réalisé de nombreux progrès en permettant aux scientifiques d’accéder au niveau cellulaire.

Quels sont les différents types de microscopes ?

Le microscope est un instrument d’optique utilisé pour l’observation d’objets invisibles à l’œil nu. Il est caractérisé par son agrandissement extrêmement élevé. On distingue différents types de microscopes. 

Le microscope optique

Le microscope optique est considéré comme le microscope de base. Il existe de nombreux modèles de microscopes optiques, et tous sont constitués d’éléments optiques divers, dont les lentilles qui ont pour rôle de grossir les éléments ou les corps à observer. Pour le cas du microscope optique, les préparations doivent être positionnées en dessous de l’objectif et être éclairées par une source de lumière. Cette source peut être un miroir réfléchissant la lumière, ou encore un système électrique. 

Les rayons de lumière émis ont des effets différents sur les préparations en fonction de leur origine et de la qualité du matériel utilisé. Ainsi, lorsque la lumière posée sur la préparation est directe, l’objet observé réagit en absorbant des longueurs d’onde du spectre de lumière émise par la source de lumière (miroir ou lampe). 

Certains termes sont relatifs à l’observation à partir d’un microscope optique. On parle de fluorescence lorsque de la lumière est émise dans un spectre et que sa longueur d’onde est différente de la lumière originale. Pour arriver à faire une observation par fluorescence, il est donc indispensable d’éclairer la préparation afin que les molécules présentes dans celle-ci absorbent les radiations. Il faut savoir que quelques instants après l’absorption des radiations, les molécules devenues fluorescentes émettent des photons. Quant au contraste de phase, il s’agit du déphasage créé entre les rayons lumineux qui sont émis vers la préparation à observer.

La microscopie optique est aujourd’hui considérée comme étant très ancienne, mais elle reste une technologie de pointe utile dans les secteurs de l’industrie ou de la biologie. Elle fait l’objet d’améliorations constantes.

Le microscope à sonde locale

Le microscope à sonde locale est un modèle construit à partir d’un microscope à fluorescence simple. Ce dernier est le principal élément d’optique auquel est rajouté un système très élaboré de traitement d’image au rayon laser. L’image qui en ressort est redirigée vers un ordinateur utilisé pour réaliser un traitement méthodique de cette image. Il faut savoir que l’une des limites de la microscopie reste la faiblesse du champ de profondeur pour les différents corps qui peuvent être observés. La microscopie à sonde locale utilise comme source de lumière un laser pour avoir des résultats de plus grande qualité. Le rayon laser est dirigé vers la préparation, et la partie sur laquelle est focalisé le rayon devient suffisamment réactive pour émettre une fluorescence permettant l’obtention d’images nettes.

Le microscope électronique

Les microscopes optiques ont comme principal frein la qualité de la résolution dans l’observation d’images. Ainsi, la loi de Rayleigh souligne qu’il n’est pas possible d’observer des détails d’une image plus petits que la demi-longueur d’onde d’éclairement. Au-delà des objets des détails ainsi capturés, le grossissement des objets ne sert plus à rien, car la netteté et la clarté de l’image se mettent à diminuer en raison du manque de lumière. Dans le domaine de la microscopie optique, les ondes utilisées sont très courtes, mais elles restent d’une taille inadéquate pour permettre d’observer dans le détail la constitution des cellules les plus fines par exemple. Le photon ou particule de lumière utilisé ayant ses limites, les évolutions dans le domaine de la microscopie ont permis l’utilisation d’une particule différente : l’électron. La longueur d’onde d’un électron est de loin inférieure à celle qui est associée à un photon. Cela permet donc d’obtenir une résolution finale nettement supérieure à celle des microscopes optiques simples. Les microscopes électroniques sont donc conçus pour se servir d’électrons afin de permettre la formation et l’observation d’images. On distingue par ailleurs de nombreux modèles de microscopes électroniques (les microscopes à balayage, les modèles à effet tunnel, les modèles à transmission, etc.).

Quel oculaire choisir pour son microscope ?

Il existe différents types d’oculaires, et le meilleur choix doit être fait en fonction de vos besoins.

Les microscopes monoculaires

Pour les microscopes monoculaires, l’observation des objets ou de la préparation est faite avec un seul œil. On utilise le microscope à un seul oculaire dans la cadre de l’enseignement. Si vous débutez dans le domaine et que vous souhaitez utiliser votre microscope avec facilité, un monoculaire reste le meilleur choix. Celui-ci est très facile à utiliser et son apprentissage rapide. 

Les microscopes binoculaires

Le microscope binoculaire quant à lui est conçu pour une observation à partir des deux yeux. Les personnes ayant une certaine expérience dans l’utilisation des microscopes peuvent s’en servir et ressentir un véritable confort d’utilisation, surtout lorsqu’il s’agit de l’utiliser pendant de longues séances.

Les microscopes trinoculaires

Enfin, le microscope trinoculaire est lui aussi conçu pour une observation avec les deux yeux. Ce sont les utilisateurs les plus expérimentés qui choisissent le plus souvent ce type d’appareil. Le troisième tube (oculaire) est réservé pour la prise de photo. Ce modèle est idéal pour toutes les personnes effectuant des recherches et souhaitant conserver des images pour des études ultérieures.

Pour ces différents modèles, les prix vont en augmentant, depuis le monoculaire simple au trinoculaire.

Comment bien préparer son observation au microscope ?

Pour profiter au mieux de votre microscope, il est indispensable de suivre une procédure donnée et de préparer les objets ou les corps qui seront les sujets de l’observation. L’ensemble des corps à observer et des supports utilisés permettant de les positionner de la bonne manière est appelé préparation.

La préparation se compose ainsi d’une lame porte objets, d’une lamelle dont le rôle est de couvrir les objets à observer, et enfin des objets en question. Pour positionner correctement ces objets sur l’appareil, il est important de suivre certaines instructions.

L’observation de corps liquides

S’il s’agit de corps liquides, vous devez prélever le liquide au compte-gouttes et le déposer délicatement sur le centre de la lame de votre microscope.

L’observation d’éléments solides

Pour les éléments solides, il faudra d’abord mettre une goutte de liquide sur le centre de la lame. Il existe des colorants spéciaux qui permettent d’obtenir une bonne préparation, mais vous pouvez aussi utiliser simplement de l’eau. Il faudra ensuite vous servir d’une pince pour poser les objets à observer dans cette goutte de liquide, puis recouvrir l’ensemble avec la lamelle couvre-objet de votre microscope. L’excès d’eau pourra être absorbé avec un papier filtre pour que la préparation soit aussi présentable que possible. Si le liquide sur la préparation déborde, cela pourrait affecter la qualité de l’observation.

L’observation de corps solides

Pour les corps solides qui se présentent sous la forme de particules comme la poudre, il n’est pas nécessaire d’utiliser un liquide pour réaliser la préparation. L’observation est réalisée à sec, et la substance à observer peut être posée directement sur la lame.

L’observation de corps avec des reliefs

Pour les corps avec des reliefs (petits animaux ou corps solides et épais), il est nécessaire d’utiliser une lame concave afin que la préparation soit stable.

Une fois réalisée, la préparation doit être posée sur la platine. Il faudra veiller à ce que vos doigts mouillés ne touchent pas l’objectif. Vous pouvez enfin passer à l’observation de votre préparation !

Ce qu’il faut retenir des microscopes

La microscopie a été très utile dans le domaine de la science. Elle a permis de plonger dans le monde de l’infiniment petit, de découvrir les gênes, l’ADN, les virus et les bactéries. Cet appareil a été d’une grande utilité notamment pour permettre de mieux comprendre l’organisme humain, ainsi que son fonctionnement sous de nombreux aspects. On utilise aujourd’hui des microscopes très puissants pour la collecte d’informations dans les domaines les plus divers. Dans la nanotechnologie ou dans la métallographie par exemple, cet instrument permet de grandes avancées. 

Si vous souhaitez faire l’acquisition d’un bon microscope, il est indispensable de bien définir vos besoins afin de choisir un appareil performant au meilleur prix. Pour cela, vous pouvez compter sur l’équipe de Promo-Optique pour recevoir des conseils très avisés.

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