Microscope

Dernière modification de cette page le 19 janvier 2016

Anglais : microscope

Espagnol : microscopio

Étymologie : grec μικρός mikrós ou σμικρός smikrós petit, de peu d'importance, faible, qui dure peu et σκοπός skopós celui qui observe, surveillant

n. m. Instrument d'optique permettant de voir, avec un agrandissement plus ou moins poussé, des objets de petite taille. Son pouvoir résolutif est de quelques micromètres. Seuls peuvent être observés, avec netteté, les objets de taille supérieure à la longueur d'onde utilisée.

Microscope confocal

Anglais : confocal microscope

Espagnol : microscopio confocal

Microscope qui a la propriété de réaliser des images de très faible profondeur de champ, qui permet de sectionner un échantillon en tranches optiques de très bonne qualité sans traitement ultérieur et à partir duquel on peut avoir une représentation tridimensionnelle de l’objet. Fonctionne en lumière réfléchie ou en fluorescence, avec la plupart du temps un laser comme source de lumière.

L'objet observé est placé dans le plan focal de l'objectif. On définit la profondeur de champ comme la distance sur laquelle on peut déplacer l'objet tout en conservant une image nette. Si l'objet est épais ou incliné par rapport au plan focal, seule une partie de l'image est nette. Par ailleurs, en microscopie de fluorescence, la lumière provenant du plan à imager (plan focal) est brouillée par celle émise par les fluorophores situés dans les plans au-dessus et en dessous du plan focal. La microscopie confocale consiste à positionner un sténopé (pinhole) devant le détecteur, dans un plan focal conjugué au plan focal de l'objectif (où est focalisé le laser d'illumination). Ainsi, la lumière « parasite », provenant des plans hors du plan focal, est, elle, arrêtée par les bords du trou. On réalise ainsi, par balayage, point par point, du laser d'illumination, une image avec une profondeur de champ réduite. À partir de cette série d'images sur des plans successifs (coupes optiques), on reconstitue une image tridimensionnelle.
De plus en plus utilisé en biologie et en science des matériaux.

Microscope à contraste de phase

Anglais : phase contrast microscopy

Espagnol : microscopio de contraste de fase

Microscope utilisant le déphasage existant entre les ondes incidentes et celles transmises par l'échantillon. Adapté à l'observation des cellules, il permet l'obtention d'images contrastées d'échantillons transparents.

Microscope électronique

Anglais : electronic microscope

Espagnol : microscopio electrónico

Microscope construit de façon analogue à celle des instruments optiques photoniques, mais utilisant des champs électriques et magnétiques qui agissent sur des faisceaux d’électrons. Dans ce cas, l’électron joue le rôle du photon dans un instrument traditionnel et sa trajectoire est comparable à celle du rayon lumineux de l’optique géométrique. Les lentilles de verre sont remplacées par des lentilles magnétiques et des lentilles électrostatiques. Le pouvoir séparateur de ces instruments s’en trouve considérablement amélioré, étant lié à la diffraction, elle-même en rapport étroit avec la longueur d’onde du rayonnement (de 0,5 µm pour le photon, du nanomètre pour l’électron).

Il existe plusieurs types de microscopes électroniques dont le microscope à balayage et le microscope à haute résolution dont le pouvoir séparateur est de l’ordre de 0,2 nm.

Microscope électronique à balayage (MEB)

Anglais : scanning electron microscope

Espagnol : microscopio de rastreo electronico

Microscope où un faisceau d'électrons, de section de l’ordre du nanomètre, balaye la surface de l'échantillon. En interagissant avec le faisceau, la surface de l'échantillon réémet des particules (électrons secondaires, électrons rétrodiffusés, électrons Auger...) dont l'analyse permet de reconstruire une image tridimensionnelle de la surface.

Microscope électronique à transmission

Anglais : transmission electronic microscope

Espagnol : microscopio de transmision electrónico

Microscope utilisant la diffraction d'un faisceau d'électrons avec un échantillon mince pour en donner une image globale et agrandie dont le pouvoir de résolution ne peut dépasser la moitié de la longueur d'onde de de Broglie associée. En microscopie électronique, ce n'est pas la longueur d'onde, mais les aberrations des lentilles magnétiques qui limitent la résolution. En pratique, celle-ci est de l'ordre de quelques Å (10^-10 m). Cette technique permet de coupler l'imagerie à la caractérisation par diffraction de l'échantillon.

Microscope optique

Synonyme(s) : microscope photonique

Anglais : optical microscope

Espagnol : microscopio óptico

Microscope constitué d’une optique composée de deux lentilles convergentes, un objectif et un oculaire, l’éclairage étant assuré le plus souvent par une source de lumière visible ou par rayons UV A qui permet de profiter des propriétés fluorescentes de certains constituants des objets étudiés. L'objectif forme une image intermédiaire agrandie de l'objet, l'oculaire forme une image observable par l'œil dans des conditions de confort optimales. L'oculaire peut être remplacé par une lentille de projection qui permettra de récupérer l'image sur un capteur CCD (Charge-Coupled Device). Afin d'améliorer la qualité des images, on utilise un objectif comportant plusieurs lentilles qui permet de corriger des aberrations et un système d'illumination particulier dit de Köhler.

Permet l’observation d’objets microscopiques invisibles à l’œil (cellules, bactéries...). Le pouvoir de résolution du microscope optique est limité par le phénomène de diffraction à 0,2 µm. Des dispositifs spéciaux (contraste de phase, contraste interférentiel…) permettent des observations fines de la surface des objets.

Microscope à force atomique (AFM)

Anglais : atomic force microscopy

Espagnol : microscopía de fuerza atómica

Technique fondée sur la mesure des forces d'interaction entre une pointe fixée sur un bras de levier, ou cantilever, et les atomes de la surface du matériau étudié. La déflection du cantilever sous l'effet des interactions, mesurée par la déviation d'un faisceau laser, permet de réaliser une analyse topographique tridimensionnelle de la surface avec une résolution pouvant aller jusqu'à la résolution atomique et d'obtenir une cartographie des propriétés de surface (par exemple l'adhésion, le module d'Young, les propriétés magnétiques ou électriques).