Publication : Laboratoire d'essais

- - 8° k.w(62)
  - REPUBLIQUE FRANÇAISE
  - LABORATOIRE D'ESSAIS
  - 8
  - LABORATOIRE
  - D’ESSAIS
  - UN NOUVEAU TYPE D’OBJECTIF POUR LE MICROSCOPE PHOTOGRAPHIQUE par MM. G. A. Boutry et P. L. Billard
  - PUBLICATION N° 113
  - (Extrait des Comptes Rendus de l’Académie des Sciences T. 224 P. 1496-1498, séance du 12 Mai 1947)
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- - OPTIQUE INSTRUMENTALE. — Un nouveau type d'objectif pour le microscope photographique. Noté de MM. Georges-Albert Boutry et Paul-Louis Billard, présentée par M. Jean Cabannes.
  - Les objectifs de microscope actuellement utilisés ont tous été calculés pour l’observation en lumière blanche, et le plus souvent pour l’examen visuel des images qu’ils fournissent. L’aberration de sphéricité et la coma étant convenablement réduites, leurs constructeurs ont dû faire porter tout leur effort sur la réduction des aberrations chromatiques de position. Les meilleurs apochromats possèdent un chromatisme de grandeur nuisible à leur usage en microphotographie : les microscopistes savent qu’on n’obtient souvent de bonnes épreuves qu’en munissant la source utilisée de filtres jaunes ou verts destinés à supprimer les radiations les plus réfrangibles du spectre. D’autre part, la courbure du champ image obtenu est considérable; l’emploi d’un oculaire de petit diamètre masque ce défaut, mais limite considérablement le champ réel obtenu. De divers côtés, des recherches ont été entreprises pour doter les objectifs d’un achromatisme meilleur. Mais le microscope est un des rares instruments d’observation dans lequel la source utilisée pour l’éclairage peut être choisie au gré de l’utilisateur. Comme on possède aujourd’hui nombre de sources de radiations monochromatiques de grande brillance, nous avons songé, au contraire, à abandonner toute correction chromatique, pour rechercher d’autres améliorations et en particulier un champ plus étendu. Le contraste coloré est un des éléments d’appréciation importants dans l’étude des microphotographies : aucun microscopiste ne peut se contenter des résultats obtenus avec un éclairage monochromatique de longueur d’onde invariable; mais les variations du contraste coloré seront beaucoup plus sensibles si l’on exécute deux ou plusieurs clichés successifs avec des éclairages monochromatiques de longueurs d’onde variables. Une telle façon d’opérer doit être commode et rapide : le même objectif doit donc pouvoir servir dans tous les cas.
  - Pour une ouverture numérique et un grandissement déterminés, les conditions que nous avons posées au cours du calcul d’un nouvel objectif de microscope ont donc été les suivantes :
  - — réduction de l’aberration desphéricité et de la coma, à toutes ouvertures, pour l’indice moyen du domaine d’emploi;
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  - — réduction de la variation chromatique de ces aberrations dans tout le domaine spectral d’emploi à des valeurs ne dépassant pas les maxima définis par la condition de Rayleigh calculée pour le plan de mise au point optima;
  - — extension du champ angulaire de netteté acceptable par réduction de la courbure et de l’astigmatisme dans toute la mesure du possible.
  - La variation de convergence avec la longueur d’onde n’étant pas prise en considération, un tel objectif sera incapable de donner des images en lumière blanche.
  - Dans la solution que nous avons étudiée, l’élément essentiel est un doublet formé de deux lentilles taillées dans le même verre et séparées par une lame d’air dont l’épaisseur joue un rôle essentiel dans la réduction des variations chromatiques des aberrations géométriques. Cette réduction est remarquablement bonne; en choisissant convenablement la matière, les conditions de Rayleigh restent bien satisfaites dans un intervalle spectral d’une octave.
  - A titre d’exemple, nous avons construit un objectif de ce type, d’ouverture numérique 0,35. Sa distance focale est de iomm,4. Il a été corrigé pour un grandissement voisin de 24. Composé de deux doublets successifs (quatre lentilles), il n’utilise qu’une seule matière (fluor-crown). Sa correction et son pouvoir séparateur se maintiennent dans tout le spectre visible; ce dernier est très près d’égaler le pouvoir séparateur théorique. La définition et le contraste des images monochromatiques obtenues sont nettement supérieurs à ceux que fournissent les meilleurs objectifs du commerce. Le champ de netteté acceptable est presque triple de celui què donneraient les objectifs du commerce de même grandissement : le rayon de courbure polaire de la surface lieu des cercles de moindre diffusion est ici de 3imm (pour trois objectifs actuels que nous avons étudiés, il est compris entre 8 et i3mm). Ce résultat a été obtenu en utilisant comme frontale une lentille plan concave qui forme en même temps le premier élément du doublet d’entrée. Ûn tel arlifice limite l’ouverture numérique possible, mais d’autres combinaisons plus ouvertes sont en cours d’étude.
  - Pour utiliser la totalité du champ de netteté fourni par cet objectif, l’emploi d’un oculaire est contre-indiqué. Les photographies sont prises avec l’objectif seul, dont le grandissement a été choisi tel qu’il fournisse des deux points les plus rapprochés qu’il puisse séparer sur des objets de contraste compris entre 1 et o,5, des images écartées d’au moins 20 U., valeur nettement supérieure à la limite de séparation qu’on utilise. Cette condition correspond à la relation :
  - Y2~6on sinu.
  - Les images sont ensuite agrandies de façon que le pouvoir séparateur de l’ensemble objectif-instrument-émulsion photographique soit entièrement utilisé. En construisant en quartz ou en fluorure de lithium des objectifs
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- - correspondant aux conditions énumérées dans la présente Note, il sera possible d’obtenir des images monochromatiques correctes dans le domaine 5500-3000Â; des artifices évidents permettront alors d’obtenir une image nette en éclairage ultraviolet, la mise au point étant faite en lumière visible. Une publication plus complète sera faite ultérieurement.
  - (Extrait des Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences, t. 224, pp. 1496-1498, séance du 12 mai 194?-)
  - GAUTHIER-VILLARS, IMPRIMEUR-LIBRAIRE DES COMPTES RENDUS DES SÉANCES DE L ACADÉMIE DES SCIENCES. 126558-47 Paris. — Q^ai des Grands-Augustins, 55.
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