Le microscope est un appareil qui permet de grossir les objets d'un tout petit point. Il existe différents types de microscopes, chacun adapté à une utilisation précise. Il en existe 3 types : le microscope optique, le microscope électronique et le microscope à sonde locale.
Dans cet article, nous allons découvrir les différents types de microscope.
Le microscope optique
Tout d'abord, il y a le microscope optique. Le microscope optique est le type de microscope que l'on utilise généralement en classe. Ces microscopes sont composés de lentilles optiques qui servent à former l'image. L'image est formée au sein du microscope, tout en permettant de contrôler l'éclairage de l'échantillon.
Avec les microscopes optiques, on peut avoir plusieurs façons d'observer grâce à plusieurs paramètres tels que : le type d'éclairage, la polarisation, le filtrage spectral et le filtrage spatial.
Le microscope optique est semblable au microscope numérique, mais sur ce dernier, l'œil de l'observateur est permuté par une caméra. Il est aussi bon de savoir que les microscopes optiques, ont des grossissements de l'ordre de 1000x.
Comme nous l'avons précédemment introduit, en microscopie optique, on peut bénéficier de plusieurs techniques d'observation.
L'observation à champ clair
L'observation à champ clair est une technique classique. Elle sert à recueillir la lumière blanche transmise par l'échantillon qu'on nomme aussi de microscopie à fond clair. Cette technique, n'étant pas adaptée aux échantillons épais, possède un faible contraste.
De plus, lorsque l'on procède à une observation à champ clair, on n'a pas besoin de préparer l'échantillon de façon minutieuse.
L'observation à champ sombre
À l'inverse de l'observation à champ clair, il existe l'observation à champ sombre qui a la particularité que la lumière émise par la source, soit transmise beaucoup plus faiblement à l'objectif du microscope. En effet, la seule lumière recueillie par l'objectif, est celle qui est émise par l'échantillon. Cette technique est aussi appelé, microscopie à fond sombre.
Elle a pour but d'augmenter la qualité du contraste et d'analyser les échantillons sans avoir à les colorer. Par contre, cette technique n'est toujours pas adaptée aux échantillons épais.
L'observation à fluorescence
Lors d'une observation à fluorescence, la lumière est émise par les échantillons, qui sont naturellement fluorescents ou alors, rendus fluorescents. Si vous souhaitez marquer et distinguer différentes structures grâce aux couleurs de fluorescence, cette technique reste très utile au vu de sa sensibilité.
On l'utilise aussi lors de l'observation de la dynamique biochimique des échantillons.
Le confocal à balayage laser
Ensuite, nous avons la technique du confocal à balayage laser. Contrairement aux autres techniques, la source lumineuse ici, est un laser. La plupart du temps, lorsque l'on pratique le confocal à balayage laser, on la couple à la microscopie en fluorescence.
Cette technique est efficace pour des observations fixes et dynamiques. De plus, c'est la microscopie la plus adaptée aux échantillons épais, de par sa meilleure résolution. Néanmoins, elle est très coûteuse et présente des risques à cause du laser.
Le microscope électronique
Comme types de microscope, nous avons aussi le microscope électronique. Lors de l'observation au microscope électronique, l'irradiation de l'échantillon, se fait plutôt avec un faisceau d'électrons. Comparés au microscope optique, les grossissements du microscope électrique sont largement plus importants et atteignent jusqu'à deux millions de fois.
Il existe deux principaux types de microscope électroniques : les microscopes électroniques en transmission (TEM) et les microscopes électroniques à balayage (SEM).
Ces deux types offrent donc des techniques d'observations différentes.
L'observation en transmission (TEM)
Premièrement, lors d'une observation en transmission, un faisceau d'électrons est émis sur l'échantillon puis le microscope détecte les électrons qui auront traversé l'échantillon. Les échantillons sont préparés en amont, suivant un protocole.
Pour laisser passer le faisceau d'électrons, ces échantillons conservent leur structure tout en étant conducteurs. Leur résolution est meilleure que les microscopes (SEM).
L'observation à balayage (SEM)
Lors de l'observation en microscope à balayage (SEM) aussi, le faisceau d'électrons reste diffusé sur l'échantillon que l'on souhaite observer. Lorsque le faisceau et l'échantillon, se rencontrent, ils forment des électrons secondaires.
Tout d'abord, ces électrons secondaires sont détectés puis convertis ensuite en signaux avec pour objectif de reconstituer l'image en relief grâce à une assez grande profondeur de champ. La préparation des échantillons est assez complexe parce qu'ils doivent premièrement être déshydratés et avoir ensuite un traitement consistant à fixer les tissus et à les nettoyer, pour devenir conducteurs.
Le microscope à sonde locale
Pour finir, nous avons le dernier type de microscope : le microscope à sonde locale.
La microscopie à sonde locale est basée sur le fait d'approcher une sonde de la surface d'un objet, puis de déterminer la topographie de la surface d'un échantillon. En ce qui concerne la résolution spatiale, tout dépend du microscope, mais elle peut atteindre l'échelle atomique.
Il existe différents types d'observation en microscopie à sonde locale.
L'observation à force atomique
L'observation à force atomique consiste à utiliser la force de répulsion entre les nuages électroniques de la surface de l'échantillon prélevé et le nuage électronique qui provient de la sonde du microscope. Grâce à cette technique, on peut balayer la surface d'un échantillon parce que la sonde peut se déplacer dans toutes les directions.
C'est lorsque l'on analyse le parcours de la sonde, que l'on peut définir la topographie de surface. Cette technique est adaptée aux échantillons conducteurs et aux échantillons non-conducteurs.
L'observation à champ proche
Cette technique possède une super résolution. Grâce à elle, on peut dépasser la limite d'Abbe avec des détections des ondes évanescentes. Ici, le détecteur de lumière est placé très près de l'échantillon.
Du coup, on peut visualiser des détails nettement plus petits que la longueur d'onde de la lumière, en observant l'onde évanescente au lieu de l'onde dispersée.
En conclusion, il existe donc trois types de microscope : le microscope optique, le microscope électronique et le microscope à sonde locale. Ces trois types présentent des observations différentes mais tout aussi intéressantes les unes que les autres !