MICROSCOPE SIMPLE: HISTOIRE, PIÈCES, FONCTIONS, AVANTAGES - CHIMIE - 2025

Le microscope simple est un instrument optique qui utilise une seule lentille pour agrandir une image. Par conséquent, sa capacité à augmenter la taille des objets est relativement faible (10x). Un exemple de cet instrument est une loupe.

Cela signifie que la taille d'image des objets est 10 fois plus grande que les objets eux-mêmes. Pour résoudre ce problème, l'homme a utilisé deux lentilles pour la construction des microscopes composés, avec une plus grande capacité de grossissement pour les images des objets.

Les loupes sont de simples microscopes. Source: Pixabay.

Le microscope simple a eu peu d'évolution, ainsi que des applications, au cours des 12 premiers siècles de notre ère. Mais à partir du XIIe siècle, avec l'avènement des lunettes ou des lunettes, il réussit à devenir un élément polyvalent pouvant être utilisé par l'homme dans de nombreuses activités.

À quoi sert le microscope simple?

Cet instrument est utilisé sous forme de lunettes pour la correction des défauts visuels, tels que la myopie et l'hypermétropie. Il est également utilisé par les bijoutiers et horlogers pour l'accomplissement de leur travail.

Alors que les bijoutiers utilisent ce microscope pour améliorer la perfection des pierres précieuses, les dermatologues l'utilisent pour examiner la santé de la peau. Naturistes et biologistes, quant à eux, l'utilisent pour étudier les eaux douces, les sols, les graines, les fleurs, les feuilles, les insectes, etc.

Un fait remarquable en microscopie est la création par Leeuwenhoek (1673) d'un microscope simple à fort grossissement (275 x), qui lui a permis l'observation microscopique de différents types de cellules.

Leeuwenhoek a également réussi à observer les premiers êtres vivants microscopiques, tels que les protozoaires et les bactéries. De même, Robert Brown, à l'aide d'un simple microscope, a pu identifier le noyau cellulaire.

L'histoire

Les premiers verres

La plus ancienne lentille connue est la lentille Nimrud, construite dans l'empire assyrien, vers 750 av.

La première mention écrite des loupes apparaît dans la comédie d'Aristophane, intitulée "Les Nuages", exposée en 65 après JC La même année, le philosophe Sénèque expose les propriétés des lentilles dans son encyclopédie "Natural Questiones".

Les Romains au 1er siècle de notre ère construisirent du verre plus épais au centre et plus fin sur le bord. En regardant à travers les lunettes (lentilles), ils ont remarqué que les objets semblaient plus gros.

Le mot «lentille» vient du mot latin «lentille», en raison de la similitude de forme entre la lentille et le grain. Les lentilles étaient de peu d'utilité jusqu'à la fin du XIIIe siècle, lorsqu'elles étaient utilisées en grand nombre pour la production de verres. Ce sont de simples microscopes appelés loupes.

Premier microscope composé

En 1590, la construction du premier microscope composé a eu lieu, attribué à Hans Lippershey, un fabricant de lunettes, et Zacarias Janssen et Hans Janssen, qui ont travaillé dans des spectacles de cirque. D'autres auteurs identifient Cornelis Drebbel (1619) comme l'inventeur du microscope composé.

Hans Lippershey. Source: Jacob van Meurs, via Wikimedia Commons.

Le microscope composé se composait d'une lentille oculaire et d'une lentille d'objectif, placées dans un tube en bois. Un dessin réalisé aux Pays-Bas en 1631 montre clairement que le microscope inventé par les auteurs susmentionnés était un microscope composé.

Robert Hook a publié en 1665 le livre Micrographia, où il a exposé les observations faites avec un microscope composé fait par lui-même. Hook a fait des observations de bouchons, notant la présence de structures similaires à celles trouvées dans un nid d'abeille qu'il a appelé des cellules.

Galileo Galilei (1610) a découvert comment il pouvait observer de petits objets à travers son télescope. Il a construit un microscope composé, basé sur celui construit par Drebbel, et a réussi à y attacher un mécanisme de focalisation.

Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) a réalisé, grâce au polissage du verre, la production de lentilles de petite taille et de grande courbure, de sorte qu'elles pouvaient être considérées comme des lentilles sphériques. Les lentilles utilisées par Leeuwenhoek dans son microscope simple avaient un grossissement allant jusqu'à 270 x.

Microscope Leeuwenhoek

Dans le microscope simple de Leeuwenhoek, la lentille était insérée dans deux trous des plaques qui servaient de support. L'échantillon à observer a été placé à l'aide d'aiguilles manipulées par une vis.

Leeuwenhoek, à l'aide de son simple microscope, a pu observer les cellules sanguines, le sperme et les bactéries; les premiers organismes microscopiques qui ont pu être observés. Ce fait a conduit Leeuwenhoek à être appelé «Le père de la microscopie.

Le microscope de Leeeuwenhoek pouvait montrer des détails jusqu'à 0,7 µ, lui permettant d'étudier les microorganismes d'eau douce. Alors que les objectifs simples des microscopes simples peuvent présenter des images détaillées, les couleurs peuvent être inexactes.

Ceci s'explique par l'existence d'une aberration chromatique, qui indique que différentes longueurs d'onde (couleurs) ont des foyers différents. Chester Moor Hall a constaté que la bonne combinaison d'une lentille convexe et d'une lentille concave peut corriger l'aberration chromatique dans une certaine mesure.

Dans la première moitié du XIXe siècle, Robert Brown, à l'aide d'un simple microscope, réussit à découvrir le noyau cellulaire, ainsi qu'un mouvement aléatoire des particules qui fut nommé en son honneur mouvement brownien. Brown a utilisé des microscopes construits par Robert Bancks dans ses observations.

les pièces

L'image virtuelle créée par la simple lentille de microscope est plus grande que l'objet réel

Un microscope simple se compose d'une seule lentille convergente, connue sous le nom de loupe. La lentille peut être encadrée dans un support, qui dans le cas des lunettes est connu comme la monture de la lentille.

Leeuwenhoek a conçu un support pour son objectif composé de deux feuilles. De plus, le scientifique a conçu un mécanisme pour le placement de l'échantillon à observer.

Caractéristiques

Le microscope simple (loupe) remplit de nombreuses fonctions ou applications dans différents domaines de l'activité humaine.

Numismatique et philatélie

Les loupes permettent d'observer les caractéristiques et l'état des pièces, ainsi que l'état de conservation des timbres-poste. Ils ne sont pas seulement utilisés pour vérifier leur qualité, mais aussi pour détecter toute anomalie dans la production du timbre qui se traduit par une augmentation de sa valeur.

la biologie

Des loupes sont utilisées pour observer les caractéristiques des espèces d'insectes, d'arachnides, de plantes, etc., qui permettent leur identification et leur classification. Dans les croisements génétiques de la mouche Drosophila melanogaster, la loupe est utilisée pour identifier les phénotypes utilisés.

Médicament

Les ophtalmologistes utilisent différents types de lentilles pour corriger les défauts de vision chez les patients: la myopie est corrigée avec des lentilles biconcaves; l'hypermétropie avec des lentilles biconvexes et l'astigmatisme avec des lentilles cylindriques.

Les dermatologues utilisent des loupes pour étudier les anomalies sur la peau du patient; par exemple, la forme des grains de beauté, la présence d'anomalies du cuir chevelu, etc.

Bijoux

Les pierres précieuses doivent être soumises à un processus de sculpture qui augmente leur perfection et leur valeur; ils deviennent plus brillants. La loupe est utilisée dans cette activité et dans certaines liées au traitement des pierres précieuses.

La peinture

Les experts en peinture utilisent la loupe pour déterminer l'état des peintures. De plus, cela les aide à identifier si une œuvre appartient à un certain peintre, en fonction des lignes utilisées dans leurs peintures, de la technique suivie et du type de pigments et de couleurs utilisés.

Horlogerie

Les horlogers utilisent la loupe pour afficher l'état des pièces de montre qui doivent être réparées et remplacées, car ces pièces sont de petite taille et ne peuvent pas être vues pour une manipulation à l'œil nu.

avantage

Première

La fabrication d'un microscope simple est moins coûteuse que celle des microscopes plus élaborés.

Seconde

Le microscope simple peut être utilisé dans des travaux de terrain, tels que la détection de protozoaires dans l'eau douce ou l'étude des caractéristiques morphologiques du sol.

Troisième

Le microscope simple est très polyvalent et remplit de nombreuses fonctions. On voit ainsi son utilisation dans des verres ou des lunettes qui permettent la lecture de journaux et de livres.

Trimestre

Les aberrations chromatiques et sphériques des microscopes simples étaient moindres que celles existant dans les premiers microscopes composés; avant que le bon fonctionnement de l'objectif et de l'oculaire ne soit réalisé pour éliminer les aberrations. En revanche, les microscopes simples ont une luminosité plus élevée.

Cinquième

L'utilisation de microsphères de verre, présentes dans les peintures réfléchissantes, a permis la construction de microscopes simples qui ont un grossissement supérieur à 400 x. Cela a permis l'observation des érythrocytes et des leucocytes dans le sang humain avec coloration à l'hématoxyline-éosine.

Les photos de l'observation avec le simple microscope avec des microsphères et un microscope moderne des cellules sanguines indiquent qu'il n'y a pas beaucoup de différence dans la résolution obtenue avec les deux microscopes.

Désavantages

Première

Les microscopes simples ont peu de capacité à augmenter la taille des images d'objets, par rapport aux microscopes composés, en raison de leur distance focale. Cependant, Leeuwenhoek a réussi à produire de petites lentilles presque sphériques capables d'un grossissement de 275x.

Seconde

Les microscopes simples montrent souvent des aberrations chromatiques et sphériques.

Références

1. Alejandro del Mazo Vivar. (26 décembre 2018). Microscope simple - bien plus qu'une simple loupe. Université de Cadix. Récupéré de: redalyc.org
2. Encyclopædia Britannica. (2020). Histoire des microscopes optiques. Récupéré de: britannica.com
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4. Wikipédia. (2020). Microscope. Récupéré de: en.wikipedia.org
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6. Sagar Aryal. (06 octobre 2018). Microscope simple: principe, instrumentation et applications. Récupéré de: microbenotes.com