# Microscope

> Un monde trop petit pour l'œil

- Date: v. 1590
- Époque: Renaissance
- Domaine: [Optique & image](https://lastcodex.org/fr/domains/optics/)
- Palier: IV (Science & industrie)
- Difficulté: 3/5
- URL: https://lastcodex.org/fr/inventions/microscope/

Un microscope se sert d'une ou de plusieurs lentilles pour montrer ce qui est trop petit pour l'œil. Les instruments composés, deux lentilles dans un tube, apparaissent aux Pays-Bas vers 1600, et dans les années 1670 les minuscules lentilles simples d'Antoni van Leeuwenhoek révèlent pour la première fois les bactéries et les êtres unicellulaires.

![Microscope · Un monde trop petit pour l'œil](https://lastcodex.org/_astro/plate.C9klZWkw_Z2p8Pob.webp)

## Légende

1. Oculaire
2. Tube
3. Objectif
4. Platine et lame
5. Miroir concave

## Ce que c'est

Un microscope montre des détails trop petits pour l'œil nu, d'un dixième de millimètre jusqu'à quelques millièmes. Le plus simple, le microscope simple, n'est qu'une lentille très forte tenue tout près de l'œil. Le microscope composé emploie deux lentilles ou groupes de lentilles dans un tube : la première forme une image agrandie, la seconde agrandit encore cette image.

L'instrument de la planche est un microscope composé du type mis au point vers 1725-1730 par le fabricant londonien Edward Culpeper. Trois pieds de laiton cintrés posés sur un socle de bois portent la platine ; trois autres portent le manchon dans lequel le tube coulisse pour la mise au point. Sous la platine, un miroir concave recueille la lumière du jour ou d'une bougie et la renvoie vers le haut, à travers la préparation.

## Comment ça marche

La préparation, souvent une coupe fine ou une goutte de liquide sur une lame de verre, repose au-dessus d'un trou de la platine. Le miroir y envoie la lumière par en dessous. Juste au-dessus de la lame, l'objectif, petit et très bombé, forme dans le tube une image réelle, agrandie et renversée. L'oculaire, en haut, agit comme une loupe sur cette image. Sur la planche, une lentille de champ placée sous la lentille d'œil élargit la zone visible d'un coup.

Les deux grossissements se multiplient. Un objectif qui grossit dix fois et un oculaire qui grossit dix fois donnent cent fois en tout. En montant ou en descendant le tube, on met la préparation au point ; aux forts grossissements, la profondeur nette ne fait que quelques millièmes de millimètre.

![Un microscope de Leeuwenhoek vu de profil : une mince plaque de laiton avec une lentille en perle, une pointe, une longue vis verticale et une courte vis horizontale](https://lastcodex.org/_astro/v1.dtkPr98y_aMOdm.webp)
_L'instrument de Leeuwenhoek vu de côté : la longue vis lève ou abaisse la pointe porte-objet, la courte la rapproche ou l'éloigne de la lentille._

Grossir davantage ne fait pas toujours voir davantage. Les premières lentilles déviaient chaque couleur un peu différemment et bordaient l'image de franges colorées. Joseph Jackson Lister a largement réglé ce défaut vers 1830 avec des objectifs associant deux sortes de verre. Plus tard dans le siècle, Ernst Abbe, qui travaillait avec la maison Zeiss à Iéna, a montré que la nature ondulatoire de la lumière impose elle-même une limite : un microscope optique classique ne sépare pas deux points distants de beaucoup moins de 0,2 µm environ, à peu près la moitié de la longueur d'onde de la lumière visible ; la valeur exacte dépend de la couleur de la lumière et de l'ouverture de l'objectif. Pour voir plus petit, il faut le microscope électronique ou des méthodes de fluorescence particulières.

## Comment le fabriquer

Un microscope à une lentille du type de Leeuwenhoek est à la portée d'un amateur soigneux et peut grossir cent fois ou davantage.

**Faire la lentille.** Le plus simple est une bille de verre ou de saphir de 2 à 3 mm, vendue pour l'optique ou pour les coupleurs de fibre. Une bille de verre ordinaire de 2 mm a une distance focale d'environ 1,5 mm, mesurée depuis son centre, et grossit à peu près 150 fois. La préparation doit se trouver à un demi-millimètre seulement de la surface du verre. Leeuwenhoek fabriquait aussi des lentilles en fondant du verre ; chauffer le bout d'une fine baguette de verre jusqu'à ce qu'une perle ronde se forme fonctionne, mais cela demande une flamme de gaz et mieux vaut le laisser à des gens formés au travail du verre au chalumeau.

**La monter.** Percer, dans deux minces lames de laiton ou d'aluminium d'environ 5 × 2,5 cm, un trou d'environ la moitié du diamètre de la bille : il sert de diaphragme et masque le bord flou de la lentille. Chanfreiner chaque trou côté intérieur pour que la bille s'y loge, prendre la lentille en sandwich entre les lames et les riveter ou les boulonner près des bords. Ébavurer soigneusement et arrondir les angles.

**Ajouter le porte-objet.** Fixer derrière la plaque un petit bloc monté sur une longue vis qui traverse une équerre, de sorte qu'en tournant la vis on le monte ou le descend. Fixer au bloc une pointe, ou une lamelle couvre-objet aux bords finis, qui tient la préparation juste derrière la lentille, et une seconde vis qui traverse le bloc et appuie sur la plaque, pour régler la distance. Choisir des pas de vis fins : il faut amener la préparation à moins d'un demi-millimètre de la lentille et la déplacer au centième de millimètre.

![Un champ de vision rond avec deux paramécies, une colonie de Volvox, des diatomées et un filament d'algue verte](https://lastcodex.org/_astro/v2.Dsy3Zugn_tMfVB.webp)
_Une goutte d'eau de mare vue à une centaine de fois : paramécies, colonie de Volvox, diatomées et algue verte._

**S'en servir.** Approcher la lentille tout près de l'œil sans le toucher, la préparation de l'autre côté, et regarder vers une lumière vive et diffuse, un mur blanc ou un ciel couvert. Une goutte d'eau de mare sur une lamelle montre des protozoaires et des algues en mouvement.

> **Sécurité.** Ne dirigez jamais un microscope ni son miroir vers le Soleil : la lumière solaire concentrée peut abîmer l'œil de façon irréversible en un instant. Le verre chaud ressemble au verre froid : laissez refroidir perles et baguettes sur un support résistant à la chaleur, et tenez les flammes loin de tout ce qui brûle. Portez des lunettes de protection pour percer le métal. L'eau de mare n'est pas propre : lavez-vous les mains après l'avoir manipulée.

## Histoire et évolution

Des lunetiers des Pays-Bas ont été les premiers à placer deux lentilles dans un tube, entre 1590 et 1620 environ. Des récits plus tardifs en ont fait honneur à Zacharias Janssen, de Middelbourg, mais ils reposent surtout sur des déclarations de son fils faites des décennies après ; Cornelis Drebbel et d'autres ont construit des instruments semblables. En 1624, Galilée envoya l'un de ses « occhialini » à Federico Cesi, et l'année suivante Johannes Faber, membre de l'Accademia dei Lincei fondée par Cesi, proposa de l'appeler microscope.

![Un microscope composé gainé de cuir, tenu par un anneau au bout d'un bras et d'une colonne sur un socle rond en bois, à côté d'une petite lampe à huile et d'un globe de verre rempli d'eau sur un pied](https://lastcodex.org/_astro/v3.CGihfKW9_ZuMBtY.webp)
_Le microscope de Hooke, dans les années 1660 : un globe rempli d'eau concentre la lumière d'une lampe à huile sur l'objet observé._

La Micrographia de Robert Hooke, publiée par la Royal Society en 1665, rendit le microscope composé célèbre. Ses trente-huit gravures montraient une puce, un pou et une fine tranche de liège, dont Hooke appela les compartiments vides des cellules. À Delft, le drapier Antoni van Leeuwenhoek vit des détails plus fins avec une seule lentille. Il construisit plusieurs centaines de petits microscopes, dont certains grossissaient plus de 250 fois, et à partir de 1673 il envoya à la Royal Society des lettres décrivant des globules du sang, des spermatozoïdes et des foules de « petits animaux ». Dans une lettre de 1676 sur de l'eau où avait macéré du poivre, il décrivit des organismes que l'on sait aujourd'hui être des bactéries, les premières jamais vues ; en 1683, il en trouva de semblables dans le tartre de ses dents.

Le microscope composé n'a vraiment supplanté la lentille simple qu'au XIXe siècle, quand les objectifs achromatiques de Lister et la théorie d'Abbe en ont fait un instrument de laboratoire précis. Les microscopes électroniques, construits à partir des années 1930, voient bien en deçà de la limite de la lumière, et depuis les années 1990 certaines méthodes de fluorescence permettent aux microscopes optiques de la dépasser.

## Chiffres clés

- Premiers microscopes composés: Pays-Bas, vers 1590-1620 ; l'inventeur est discuté
- Le nom: Proposé en 1625 par Johannes Faber, de l'Accademia dei Lincei
- Meilleures lentilles de Leeuwenhoek: D'environ 70 à plus de 250 fois, pour une résolution proche de 1 µm
- Micrographia de Hooke: 1665, 38 planches gravées ; premier emploi de « cellule » en biologie
- Limite du microscope optique classique: Environ 0,2 µm, la moitié de la longueur d'onde de la lumière visible

## Nécessite

- [Lunettes de vue](https://lastcodex.org/fr/inventions/eyeglasses/): Des verres pour lire plus longtemps (v. 1286)

## Mène à

- [Hygiène et antisepsie](https://lastcodex.org/fr/inventions/antisepsis/): Couper la route aux microbes (1847)

## Sources

- [Museum of Microscopy: The Leeuwenhoek Microscope](https://micro.magnet.fsu.edu/primer/museum/leeuwenhoek.html), Molecular Expressions, Florida State University
- [Culpeper microscope with boxfoot made by George Adams in 1738](https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co119233), Science Museum Group
- [Johannes Faber (biography)](https://catalogue.museogalileo.it/biography/JohannesFaber.html), Museo Galileo
- [Galileo and the microscope: timeline (estoria04)](https://brunelleschi.imss.fi.it/esplora/microscopio/dswmedia/storia/pdf/estoria04.pdf), Museo Galileo (IMSS)
- [Fleas, mould and plant cells: under a 17th-century microscope](https://www.bl.uk/stories/blogs/posts/fleas-mould-and-plant-cells-under-a-17th-century-microscope), British Library
- [History of the achromatic and aplanatic microscope](https://www.microscope-antiques.com/hxachromatic.html), Antique Microscopes (Brian Stevenson)
- [De microscoop van Antoni van Leeuwenhoek](https://www.knvm.org/outreach/mijlpalen-in-de-microbiologie/de-microscoop-van-antoni-van-leeuwenhoek), Koninklijke Nederlandse Vereniging voor Microbiologie
- [Robert Hooke (Museum of Microscopy)](https://micro.magnet.fsu.edu/primer/museum/hooke.html), Molecular Expressions, Florida State University
- [Hooke's Microscope](https://lensonleeuwenhoek.net/node/7761), Lens on Leeuwenhoek
- [Museum of Microscopy: Culpeper microscope](https://micro.magnet.fsu.edu/primer/museum/culpeper.html), Molecular Expressions, Florida State University
- [Culpeper tripod microscope](https://golubcollection.berkeley.edu/thumb181), The Golub Collection, University of California, Berkeley
- [Descriptive Catalogue of the Collection of Microscopes in charge of the Utrecht University Museum (P. H. van Cittert, 1934)](https://objects.library.uu.nl/download/1874-307223/fulltext), Utrecht University Library
- [University Physics Volume 3, 2.8 Microscopes and Telescopes](https://openstax.org/books/university-physics-volume-3/pages/2-8-microscopes-and-telescopes), OpenStax, Rice University
- [Resolution](https://www.microscopyu.com/microscopy-basics/resolution), Nikon MicroscopyU

Faits vérifiés le 2026-10-12.

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