1er triptyque - vitrine n°2
 
Descriptif des instruments
notes techniques, historiques et anecdotes
[ Quelques développements restent à venir. ]


Cette dernière vitrine du premier triptyque [ plutôt consacré aux aspects historiques ], s'intéresse principalement à la période charnière que constituent les dernières décennies du XIXe siècle et les premières du XXe.

La silhouette du microscope "classique" s'est confirmée. C'est elle qui est inscrite dans l'imaginaire collectif ; celle qui, souvent, symbolise la biologie, la médecine, voire la recherche scientifique dans un champ plus large. Et pour cause :  bien que les microscopes de laboratoire aient considérablement évolué depuis les années 1930, y compris en leur aspect, c'est cette forme "classique" qui préside encore à la fabrication de la plupart des jouets.  ;o)  Il faut dire qu'elle concrétise très simplement l'essence même du microscope optique composé.

Un effort d'uniformisation se dessine ; du moins des tendances apparaissent, fruits de tâtonnements chez les divers concepteurs.
Treize marques apparaissent dans la vitrine [ dont cinq assez discrètement, chacune par le biais d'un objectif ]. De ces treize fabricants qui se répartissent dans huit pays, plusieurs ont aujourd'hui disparu tandis que d'autres se sont reconvertis [ cfr OIP ]. Restent des marques prestigieuses qui ont survécu au prix de multiples tourments...

Des normes se précisent. Sont principalement concernés :  le diamètre intérieur du tube, donc la dimension correspondante des oculaires ; la longueur mécanique du tube et sa longueur optique [ Ceci sera expliqué ailleurs. ] ; la monture vissante des objectifs et leur distance de parafocalisation...

Le rôle déterminant du condenseur et le calcul d'objectifs apochromatiques sont maîtrisés, permettant d'atteindre la meilleure résolution théoriquement possible. [ Voir plus bas, les paragraphes concarés à Ernst Abbe. ]  Mais une révolution s'annonce :  le contraste de phase.


Quelques objets remarquables...

Les ensembles microscope + accessoires
à l'étage supérieur, de gauche à droite :
     2.1.1.--     Carl Zeiss Jena, Stativ Ic
 
     2.1.2.--     Voigtländer 
     2.1.3.--     Spencer Buffalo [ U.S. Navy ]
     2.1.4.--     Stiassnie 
     2.1.5.--     Zeiss Winkel Göttingen
à l'étage inférieur, de gauche à droite :
     2.2.1.--     Mazo 
     2.2.2.--     Watson 'Royal' 
     2.2.3.--     Seibert
     2.2.4.--     Kagenaar



Brève contextualisation

[ Parce que le contenu de la vitrine n°2 se prête bien à une telle introduction, q
uelques considérations historiques, non exhaustives, seront progressivement développées et complétées ici, avant de constituer une entité à part... ]

Dans la deuxième moitié du XIXe siècle, la théorie cellulaire, l'histologie, l'étude des mécanismes de reproduction du vivant, la découverte du monde bactérien, sont en pleine effervescence.
Les investigations des biologistes réclament des instruments de plus en plus performants. Invention du siècle, la photographie permettant de pérenniser et partager les observations, suscite immédiatement un intérêt qui ne sera jamais renié. Elle aussi apporte son lot d'exigences.

Symptomatiques sont sans doute les publications consacrées à la technique microscopique qui abondent en Angleterre et ailleurs, dont de nombreux ouvrages de vulgarisation réédités à de multiples reprises. [ Cfr notre bibliothèque, très incomplète bien que... ]

Autre signe du temps, la Microscopical Society fut fondée en 1939, à Londres, par Sir John Thomas Quekett. D'emblée les dimensions 3" x 1" y furent encouragées pour les préparations microscopiques. Ce format s'est généralisé et  sauf en cas d'applications particulières, nous l'utilisons toujours actuellement. Devenue Royal en 1866, la vénérable institution est encore brillamment active de nos jours [ www.rms.org.uk/ ]. Elle eut une influence notable sur le matériel de microscopie. Par exemple, en 1857, la monture vissante des objectifs fut normalisée à son initiative, puis en 1896, divers autres paramètres.
Dans les années 1860, Mordecai Cubitt Cooke, fondateur de la Society of Amateur Botanists, était aussi impliqué dans l'édition du mensuel Hardwicke's Science-Gossip où fut publiée, en 1865, une lettre par laquelle un membre de l'association précitée suggérait que « some association among the amateur microscopists of London is desirable ». La même année, naissait la deuxième organisation au monde consacrée à la microscopie :  le Quekett Microscopical Club [ www.quekett.org/ ]... Quekett en hommage au pionnier, et Club plutôt que Society pour affirmer la vocation, la volonté de s'adresser aux amateurs.

À cette époque, les fabricants de microscopes anglais rivalisent d'un remarquable savoir-faire :  plusieurs enseignes prestigieuses viennent enrichir le marché ; en 1865, ils sont 16. Les Français ne déméritent pas sur le plan qualitatif
parmi eux, Hartnack, internationalement renommé, surtout pour ses objectifs à immersion à eau – tandis que les instruments fabriqués outre-manche se distinguent par une sophistication qui touche à l'inutile... Mais quels objets fantastiques voient ainsi le jour !  [ Cfr plus bas, le Watson Royal. ]
Ce n'est pas pour rien que le Belge Henri van Heurck, éminent diatomiste, s'adresse à la maison Watson pour faire fabriquer un instrument exceptionnel répondant à ses souhaits. Lequel sera commercialisé par la suite, le modèle étant désigné dans le catalogue de la marque sous le nom de son célèbre premier commanditaire.

Les frustules siliceux des diatomées – algues unicellulaires – présentent des détails magnifiques mais d'une telle finesse qu'ils font de certaines espèces de ces êtres microscopiques des tests permettant de contrôler le pouvoir de résolution d'un microscope [ condenseur + objectif + oculaire ].
Or cette suprématie anglaise allait petit à petit céder le pas à la production allemande...

Un personnage en particulier est à l'origine de ce revirement. Il s'agit d'Ernst Abbe, physicien qui se spécialisa en optique et apporta ses compétences à Carl Zeiss.

En 1869, il confirmait
et précisait théoriquement l'utilité essentielle du condenseur pour l'observation microscopique à grandissement élevé.

Comprenant que la diffraction de la lumière participe de façon déterminante à la formation de l'image fournie par un microscope composé, il établit la théorie fondamentale des phénomènes en jeu, ce qui permit, à partir de 1872, de fabriquer des objectifs sur base de calculs mathématiques. Une de ses formules, devenue célèbre, exprime le pouvoir séparateur en fonction de la longueur d'onde de la lumière utilisée
*, de l'angle d'ouverture des rayons issus du champ observé qui pénétrent dans le système [ ce qui dépend de l'objectif et du condenseur ] et de l'indice de réfraction du milieu traversé.

On peut en déduire le pouvoir de résolution maximal théorique d'un microscope optique...


*  Abbe avait donc saisi que le pouvoir du résolution pouvait être quelque peu amélioré en utilisant la lumière ultraviolette [ par la photographie, au moyen d'optiques en quartz transparentes à ce rayonnement ] et en 1877, il aurait annoncé :  « Je crois cependant que les instruments qui, dans le futur, seront à la base de notre connaissance des ultimes particules de la matière au-delà de ce qui est réalisable par le microscope moderne, auront peu en commun avec celui-ci sauf le nom. »
Parole de visionnaire :  un bon demi-siècle plus tard survenait la microscopie électronique... [ ainsi que les premiers accélérateurs de particules. ]

En 1877, Abbe encore proposa l'immersion homogène **
et en 1886, il calcula les premiers objectifs apochromatiques. Un système de lentilles ainsi conçu offre une correction poussée, entre autres de l'aberration chromatique qui, sinon, compromet la netteté. On pouvait donc envisager la fabrication d'objectifs hautement performants, auxquels devaient généralement être associés des oculaires spécialement calculés, dits compensateurs. La production fut d'emblée possible grâce à la collaboration de Otto Schott, chimiste, génial spécialiste du verre. La rencontre des trois hommes Carl Zeiss, Ernst Abbe et Otto Schott fut un événement majeur dans l'évolution du microscope optique. On atteignit dès alors des pouvoirs de résolution qui n'ont rien à envier à ceux des instruments modernes... avec un contraste moindre, toutefois, et une planéité de champ limitée.


**  L'objectif trempe dans une goutte déposée sur la préparation ; non plus une goutte d'eau ou de glycérine comme cela se pratiquait déjà, mais une goutte d'huile de cèdre dont l'indice de réfraction est quasi égal à celui du verre. [ Actuellement, on emploie des huiles synthétiques qui ne sèchent pas. ] 

Si l'entreprisee Zeiss profita en premier de ces progrès, bientôt, d'autres fabricants, en divers pays, maîtrisèrent également les techniques à mettre en œuvre et furent capables d'optimiser leurs produits.


Pour la petite histoire :
l'impressionnant mémorial consacré à Ernst Abbe, à Jena, renferme des bronzes de Constantin Meunier ; réalisé en 1909~11, il est l'œuvre de Henry Van de Velde, acteur majeur du mouvement moderniste, l'un des fondateurs de l'Art nouveau belge, avec Victor Horta et Paul Hankar.



Les objets plus en détails

Carl Zeiss Jena,
Stativ Ic  [ n°39671, vers 1905~1910 ]
surnommé, respectivement par les anglophones et germanophones, « Jug Handle » ou « Bierseidel Mikroskop », en raison de sa poignée qui évoque une chope à bière, le statif "I" fut décliné en différentes versions... Il s'agit d'un jalon célèbre dans l'évolution de la gamme Zeiss, apparu en 1898 et commercialisé pendant plus de 30 ans. Sa variante "Ic" est munie d'un tube large adapté à la projection et à la photographie. Dans les premiers temps, le tube extérieur a été fabriqué en aluminium, dans un souci d'allègement pour les situations de prise de vues photographiques. La platine aussi est particulière, avec ses deux mouvements croisés, dont un est linéaire et l'autre en arc, limités en étendue et fort démultipliés. Le fabricant argumentait que la lenteur de mouvement qui en résulte est avantageuse pour les séances de projection. Le déplacement circulaire devait permettre d'ajuster l'orientation du sujet dans le champ photographié. Le microscope est doté d'un nouveau système de mise au point fine, conçu par Max Berger en 1898. Ce mécanisme assure une plus grande précision qu'avant, tout en supportant mieux l'excès de charge qu'implique un dispositif photographique. Son agencement a pour conséquence indirecte le design de la poignée.



Ici au côté de Jules Bordet,
un statif Ic équipé d'une tourelle à l'ancienne, en trèfle,
et d'une platine avec mouvement croisé "normal" :














Autre portrait de Jules Bordet,
avec un microscope semblable,
peint par Jacques Madyol en 1921.

[ Source :  revue Chanteclair n°244, 1928. ]


                             [ Photo Mario Arend, 2006 ]
À l'issue de ses études de médecine, Aloïs Alzheimer ( 1864~1915 ) obtient un poste dans l'asile d'aliénés et d'épileptiques de la ville de Frankfurt am Main. Le Dr Franz Nissl y arrive bientôt...
[ Une coloration histologique inventée par celui-ci favorise la mise en évidence des corps de Nissl dans le tissu nerveux. ]

Alzheimer s'intéresse particulièrement au cas d'une patiente hospitalisée, Mme Auguste D., 51 ans, qui présente des symptômes comportementaux bizarres. Il va la suivre au fil de cinq années. En ces temps où se développe la psychanalyse, Alzheimer envisage, lui, que des affections cérébrales peuvent être la cause de maladies mentales. Mme D. s'éteint en 1906 et Alzheimer entreprend aussitôt d'étudier son cerveau dans le laboratoire d'Emil Kraepelin, à Munich, où il poursuit des recherches. Il présente ses résultats l'année-même, lors de la 37ème Conférence des psychiatres allemands, à Tübingen, et les publie en 1907.
Cet apport, pourtant historique, ne suscite pas immédiatement un grand intérêt. Alzheimer s'occupe ensuite d'un patient qui décède en 1910 et à nouveau, il en analyse de cerveau.
Cette année-là, Kraepelin mentionne la maladie décrite précédemment par Alzheimer et lui donne ce nom.
En 1911, Alzheimer confirme ses découvertes en présentant son deuxième cas.
Plus de 250 préparations microscopiques avaient fait l'objet de l'étude en 1906 et environ 150 en 1910.

Plus tard, les conclusions d'Alzheimer ont été mises en doute par des neurologues qui considéraient la probabilité d'une autre pathologie.
Retrouvées à l'université de Munich en 1992 et 1997, les quelque 400 préparations ont fait l'objet d'une nouvelle étude à l'aide de technologies modernes, mettant fin à la controverse :  les indices caractéristiques de la "maladie d'Alzheimer" y sont bien visibles...
Dans ses notes datées de 1892 et 1897, Alzheimer mentionnait déjà l'utilisation d'objectifs de microscope Zeiss :
"A" [ = 8x ],  "DD" [ = 40x à la fluorine ]  et  "Homog. Immersion 1.3" [ = 1/12 ].

Il se serait par la suite équipé du nouveau statif « Bierseidel ».
Au risque de me tromper, je pense que la tourelle de l'exemplaire exposé est d'un modèle plus récent que celle qui équipait probablement le statif au départ. L'explication pourrait se trouver dans le besoin d'une adaptation spéciale. En effet...
L'instrument exposé a vécu des aventures rocambolesques qui expliquent le "barbouillage" du tube dissimulant la marque et le numéro de série. [ Un éclat dans la peinture laisse apparaître l'aluminium dont est constitué le tube. Les indications camouflées sont lisibles sous éclairage frisant. ] Je préciserai seulement qu'il vient d'un hôpital aux Pays-Bas où il était utilisé dans le laboratoire de neurologie.
Une autre caractéristique intéressante est la présence d'un objectif photographique [ Meyer Goerlitz, cfr ci-dessous ], destiné probablement à des prises de vues en champ large / à faible grossissement, ce qui me semble assez typique des travaux de microscopie appliqués à la neurologie. Il s'agit, semble-t-il, d'une adaptation artisanale. Ce petit objectif sans diaphragme équipait notamment les chambres "Roll-Paff-Reflex", produites de 1921 à 1933 par la firme Iaghee / Dresden. [ Jusqu'à présent, mes investigations à ce sujet s'arrêtent ici. ]
Équipement optique du microscope, tel que je l'ai acquis :
-  condenseur escamotable, réglable en hauteur, avec diaphragme excentrable,
-  oculaire n°4 sans marque et sans indication de correction éventuelle,
-  objectifs :   Carl Zeiss Jena    8x    et    50x [ 1"/7, 0.85, immersion homogène ]    +    Reichert n°3
   +    Meyer Goerlitz
Jhagee Anastigmat Trioplan 9 cm 1:6,8 n°218544

Avec un tirage de 250 mm + 160 mm [ le tube ], cet objectif photographique donne un grandissement d'environ 3,5x dans le plan du film.  [ G = t / f - 1 ]
Le Trioplan fut créé en 1916 par Hugo Meyer, sur base des calculs d’Harold Dennis Taylor en 1893 [ dont la formule fut appliquée dès l'année suivante par Cooke ].
Diverses commercialisations suivirent, en différentes focales, notamment pour l'Exakta. Ces objectifs connaissent actuellement un regain d'intérêt en raison de leur bokeh particulier. Ils se négocient plusieurs centaines d'euros sur le marché de l'occasion et la firme Meyer Goerlitz spécule sur cette réputation en proposant depuis 2014,
un nouveau Trioplan 100 mm 2.8 aux environs de 1500 euros !

2.1.1.2     Présentés à proximité du statif Carl Zeiss Jena Ic,
-  2 oculaires de cette même marque :   n°5 = 15x    et    n°4 = 45 mm, portant bizarrement l'indication d'une longueur de tube [ 160 mm ].
-  5 objectifs CZ-J encore :   "E Fluo",    Apo 16 mm,    Apo 8 mm,    un objectif à grossissement variable 1~1,5x ***    et    un petit achromat 55 mm.
***   Cet objet plutôt amusant fait penser à un ensemble vis et écrou. La formule est on ne peut plus simple :  un groupe optique ordinaire est logé dans une monture extensible par mouvement hélicoïdal ; ceci permet de modifier la longueur du tube et en conséquence, la distance de travail et le facteur de grossissement. [ La mise au point bien sûr doit être rectifiée pour chaque changement. ] 
   Ces objectifs datent environ de la même époque :  fin du XIXe siècle, début du XXe.

2.1.1.3     Présentés à l'étage inférieur, 4 autres objectifs Carl Zeiss Jena, eux aussi plus ou moins contemporains du statif Ic :
--  trois générations de l'objectif A* à grossissement variable. Il s'agit d'une optique plus sophiqtiquée que celle décrite ci-dessus. La version la plus ancienne est plus longue que les autres.
--  un Apo 16 mm avec bague de correction pour s'ajuster à l'épaisseur du couvre-objet ;
--  un 1"/12 n.A. 1.3, analogue sans doute à celui mentionné par Aloïs Alzheimer [ cfr plus haut ].

http://www.microscope-antiques.com/zeiss.html
http://www.microscope-antiques.com/bergerfine.html
http://www.quekett.org/resources/article-archive/zeiss-jug-handle-microscopes
http://www.antique-microscopes.com/photos/Zeiss_microscope_model%201c.htm


Mazo
Marqué à l'arrière :  E. Mazo  /  33, Bd St Martin  /  Paris ;
datant probablement du dernier quart du XIXe siècle.
-  Pied massif ; tube extensible ;
-  platine ronde, tournante et centrable ;
-  tourelle pour 3 objectifs à monture RMS ;
   -  3 objectifs [ n°1, 4 & 6 ; monture femelle non RMS ] + 3 bagues adaptatrices ;
   -  1 objectif supplémentaire n°2 ( non RMS ) ;
   -  2 oculaires exposés [ n°2 & 4 ] + n°3 non visible ;
   -  condenseur à iris, réglable en hauteur et décentrable.

2.2.1.2     Présentée à proximité du statif Mazo :
une lampe à huile destinée à la microscopie, réglable en hauteur ; ici en position basse dans son coffret.
D'origine indéterminée, elle ne porte pas de marque. Ce type d'éclairage complétait assez communément les microscopes au temps des modèles cuivrés exposés ici.
Au contraire de lampes plus sophistiquées, celle-ci ne comporte pas de lentille collectrice. Pas non plus de dispositif réfléchissant qui permettrait d'exploiter au mieux toute la lumière diffusée par la flamme. Le verre bleuté rapproche la lumière obtenue de celle du jour, du moins au point de vue colorimétrique parce que l'intensité est évidemment très faible.

2.2.1.3     Présentés à proximité du statif Mazo :
>  un objectif de marque OIP = Optique et instruments de précision [ Gand, Belgique ], identifié "n°3" à l'ancienne, mais aussi par son grossissement "10x" selon l'usage moderne ;
>  un objectif triple'²³ de marque Nachet [ prestigieuse firme française, fondée en 1839 et définitivement disparue en 2010, après beaucoup de difficultés au cours de la deuxième moitié du XXe siècle : partenariat, rachats successifs, restructuration... ].
     '²³  C'est un 11x composé de trois parties telles qu'en dévissant l'extrême puis la moyenne, on obtient des grossissements inférieurs :  respectivement 7x et 2,5x.


Stiassnie
Ici, le bien nommé microscope professionnel du fabricant parisien, à l'architecture inhabituelle. Ce modèle aurait été produit dans les années 1930. De fait, il apparaît en illustration dans les 6e et 7e éditions de l'incontournable Précis de microscopie de Maurice Langeron [ éd. Masson & Cie, 1942, 1949 ] mais pas dans la précédente qui date de 1934. J'ai vu vendre aux enchères une version de cet instrument moins aboutie, donc probablement plus ancienne que celle exposée.
Maurice Stiassnie s'inscrit dans la lignée de prestigieux opticiens installés en France : Georges Oberhaeuser, Edmund Hartnack, Constant Vérick...
À ce sujet, on lit avec intérêt l'article d'Alain Berjonval ( Les Sables d’Olonne, Vendée ), publié en 2012 dans les pages du Quekett Microscopical Club :
http://www.quekett.org/about/bulletin/articles/maurice-stiassnie
.

Laure Albin Guillot a-t-elle utilisé un microscope de cette marque pour réaliser ses Micrographies
Supposition hasardeuse que je n'ai pas encore pu vérifier. Je suis tenté d'y croire à cause d'une page publicitaire non datée, il est vrai de la réputée maison Draeger, à qui l'artiste, très connue en son temps, confiait ses travaux d'imprimerie.
[ Toute information est bienvenue ! ]




Watson 'Royal'
>  Le renommé diatomiste belge Henri van Heurck suggéra à la firme anglaise Watson & Sons les caractéstiques d'un instrument qui, selon sa grande expérience, répondrait complètement aux besoins de la microscopie. Bien qu'on n'en trouve pas de trace dans les livres du fabricant, il semblerait qu'un prototype lui fut livré en 1889. Un microscope exceptionnel était né... La première mention d'un modèle 'Van Heurck' dans le livre des ventes date de mars 1891.
[ Un exemplaire
équipé pour l'observation en lumière polarisée est visible au musée de la médecine / campus Érasme de l'ULB. ]
>  Le 'Royal', lui, est décrit dans le catalogue Watson comme ceci :  For high-class practical work, with absolute rigidity, in a convenient size, this instrument is unexcelled, for it combines all those working qualities which have gained so high reputation for the Van Heurck Microscope, but in a more compact form and at a lower cost. 
>  Quant au modèle 'Edinburgh', il était apparu en 1887 sur une suggestion du Dr Alexander Edington, chargé du cours de bactériologie à l'Université d'Édimbourg. Plus simple dans sa version de base, il fut en quelque sorte le point de départ des deux modèles précités.
Les instruments de ces trois familles, déclinés en diverses variantes, ont été commercialisés près d'un demi-siècle, subissant améliorations et modifications sans toutefois perdre leur allure d'ensemble. L'interchangeabilité de certains composants rend les différenciations parfois difficiles ; il est bien probable de confondre un 'Edinburgh' et un 'Royal' s'ils sont équipés des mêmes accessoires.



Watson
 'Royal'

Dans ces temps, quatre gammes d'objectifs étaient proposées par le fabricant, depuis de simples achromats jusqu'à des apochromats, en passant par les 'Para' [ 'Parachromatic' ] et les 'Holos' [ 'Holoscopic' ]. Pendant longtemps, ceux-ci ont été à la pointe de la production, leurs corrections les rendant quasi équivalents à des apochromats. Des oculaires adaptés les accompagnaient, dont les 'Holoscopic' munis d'un système de réglage permettant de les associer à des objectifs hautement corrigés aussi bien qu'à des ordinaires. Parmi différents condenseurs, le 'Holoscopic' offrait une ouverture numérique de 1.37.
On remarquera aux gravures sur les objectifs que ceux-ci sont diversement optimisés pour des longueurs de tube allant des 250 et 200 mm alors adoptés en Angleterre, à 170 et 160 mm, les normes en usage sur le continent. [ Par la suite, la firme Watson fixera sa production à 160 mm. ]

                                              [ Davantage d'informations plus tard. ]