Les différents types de microscopes
Depuis leur invention en 1595 par les lunetiers néerlandais Sacharias Jansen et Hans Lippershey, les microscopes sont devenus des instruments incontournables et en constante évolution dans l'analyse scientifique. Tous cherchent à agrandir l'image visuelle d'une cible au-delà de l'œil nu. Ils se différencient par le milieu utilisé : lumière, faisceau d'électrons, ondes sonores, ou palpation physique de la surface.
Principes physiques
Tous (sauf microscopes à sonde) agrandissent et génèrent une image par diffraction, réflexion et/ou réfraction de rayonnements électromagnétiques ou sonores. Le pouvoir de résolution est limité par la diffraction du rayonnement et l'environnement de l'échantillon.
Microscopie optique
Manipule le rayonnement électromagnétique (spectre visible). Résolution limitée 200–500 nm. Prédominante en biologie pour imager cellules vivantes. Antoni van Leeuwenhoek (1676) : premier à voir bactéries → « Père de la microscopie ». Variantes : stéréoscopique binoculaire, champ clair, lumière polarisée, contraste de phase, champ noir, fluorescence.
Microscopie électronique
Faisceau d'électrons pour imager. Puissance issue de la longueur d'onde de l'électron → résolution 0,05 nm. Premier MET (transmission) : Ernst Ruska et Max Knoll, 1931. Formes courantes : MET, MEB (balayage), METB (balayage-transmission).
Microscopie acoustique
Ultrasons 5–400 MHz, résolution micrométrique. Pénètrent l'échantillon, sont réfléchis/réfractés/diffractés. Premier : F. Dunn et W.J. Fry, 1959. Visualisation non destructive d'intérieur → contrôle qualité, fabrication composants électroniques.
Microscopie à sonde
Résolution atomique, la plus puissante. Pointe extrême (quelques atomes) touche physiquement la surface et la cartographie. Pointe sur cantilever (mobile verticalement). Laser suit les déplacements infinitésimaux, algorithmes reconstruisent l'image. Première (STM) : Gerd Binnig et Heinrich Rohrer (IBM), 1981. Autres : microscope à force atomique (AFM), variantes STM spécialisées.