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Auteur(s)
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Gérard ROBLIN : Docteur ès sciences - Directeur de recherche au Centre national de la recherche scientifique (CNRS) (ER)
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La microscopie permet d’examiner (σκοπειν) des objets ou leurs détails trop petits (µικροσ) pour être vus à l’œil nu en en fournissant des images agrandies, c’est-à-dire de les voir sous des angles apparents plus grands, de les grossir . Les microscopes mettent à la portée de l’homme l’infiniment petit échappant à sa vision ordinaire.
On divisait récemment ces instruments en deux grandes classes suivant que, pour former des images, ils utilisent des faisceaux de radiations électromagnétiques, auxquelles on associe la notion de photon, qui s’étendent pratiquement dans ce spectre du proche infrarouge aux rayons X, ou des faisceaux de radiations corpusculaires : électrons ou particules plus lourdes tels des protons ou certains ions, auxquels la physique moderne sait associer une onde, bien qu’elle ne soit pas électromagnétique. Il s’y ajoute maintenant, outre certains instruments utilisant les propriétés des ondes acoustiques, de nouvelles familles d’instruments fonctionnant selon des principes physiques étudiés plus récemment faisant intervenir l’existence de nuages d’électrons au voisinage des surfaces conductrices (effet tunnel), celle de champs de forces attractives entre corps proches (force atomique) ou les propriétés des ondes lumineuses dites évanescentes.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1987 par Gérard ROBLIN
- Version archivée 2 de avr. 1993 par Gérard ROBLIN
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Les différentes méthodes de microscopieArticle inclus dans l'offre
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3. Conclusions et perspectives
3.1 Intercomparaison des différentes microscopies
La microscopie est censée donner des images agrandies d’objets transparents ou réfléchissants avec des résolutions latérale et longitudinale en variation inverse de cet agrandissement. Classiquement, quand le microscope utilise une onde électromagnétique vraie (lumière ou rayons X) ou associée à des particules en mouvement (généralement des électrons), ou encore une onde propagative longitudinale (acoustique), ces résolutions sont de l’ordre de la longueur d’onde si les systèmes formateurs d’image sont suffisamment bien corrigés des aberrations pour que leur qualité soit limitée par la diffraction. Pour les systèmes de type champ proche n’obéissant pas aux lois de la diffraction classiques, la résolution dépend essentiellement de la dimension et de la qualité de la pointe de la sonde. L’ensemble des solutions aujourd’hui à la disposition des utilisateurs (figure 10) offre la possibilité d’une résolution latérale couvrant un domaine continu d’environ quatre ordres de grandeur.
En réalité, ces différents dispositifs n’obéissent pas tous à ces règles que nous venons d’évoquer. Les microscopes optiques (MO) sont en général limités par la diffraction pour des ouvertures importantes, ce qui leur permet d’atteindre, l’immersion aidant, des résolutions meilleures que la demi-longueur d’onde, encore améliorées (cf. [5]) en microscopie confocale à balayage laser (MOB). Cette limitation dans le domaine des ondes lumineuses pourrait encore être repoussée au-delà de ces quelque 150 nm par l’emploi de longueurs d’onde plus courtes (dans la mesure où les objets observés en supporteraient l’effet) dans le domaine UV, telles celles des rayonnements émis par les lasers excimères. Une réelle microscopie en rayons X très attendue repousserait encore cette limite. Pour ce qui est de la microscopie acoustique (MAc), la difficulté d’obtenir des longueurs d’onde suffisamment courtes réduit son domaine de résolution qui, de plus, est limité par l’aberration sphérique des systèmes « optiques » élémentaires qu’elle met en œuvre. Si les microscopes électroniques (ME) sont dotés de systèmes formateurs d’image assez bien corrigés des aberrations géométriques, les faibles ouvertures auxquelles...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - TERRIEN (J.) - De la loupe au microscope électronique. - PUF (1951).
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(2) - VICKERS (A.E.J.) - Modern methods of microscopy. - Recueil de 13 articles issus de la revue Research, Butterworths Scientific Publications (1956).
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(3) - BOURRET (A.), PORTIER (R.) - Voir les atomes. - La Recherche (F), 14, no 144, 650-663 (1983).
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(4) - HAWKES (P.) - Électrons et microscopes. - CNRS Éditions (1995).
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(5) - ATTAL (J.) - L’âge adulte du microscope acoustique. - La Recherche, 12, no 121, 478-481 (1981).
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(6) - ATTAL (J.) - La microscopie acoustique. - La Recherche, 14, no 144, 664-667 (1983).
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