Les microscopes sont utilisés à la fois dans les salles de classe et pour effectuer des évaluations importantes dans les laboratoires médicaux et autres microtechnologies. Les différents types sont conçus pour ces différentes utilisations et varient donc en fonction de leur résolution, leur grossissement, leur profondeur de champ, leur champ de vision, leur méthode d’éclairage, leur degré d’automatisation et le type d’image qu’ils produisent. Il existe essentiellement trois catégories de microscopes : électronique, confocal et composé.
Les microscopes électroniques sont des appareils de grossissement extrêmement sophistiqués. Ceux-ci sont utilisés en archéologie, en médecine et en géologie pour examiner les surfaces et les couches d’objets tels que les organes et les roches. Au lieu d’utiliser la lumière, ces appareils dirigent un flux d’électrons vers l’échantillon et les ordinateurs connectés analysent la façon dont les électrons sont diffusés par le matériau. L’échantillon doit être suspendu dans une chambre à vide.
Avec des microscopes électroniques à transmission, un scientifique obtient une vue de tranches 2D de l’objet à différentes profondeurs. Bien sûr, avec des instruments aussi puissants, le degré de grossissement et la résolution, ou la netteté de l’image, sont très élevés. Les microscopes électroniques à balayage sont légèrement différents en ce sens qu’ils scannent un spécimen plaqué or pour donner une vue en 3D de la surface d’un objet. Cette vue est en noir et blanc, mais donne une image étonnante, par exemple, des minuscules collines et vallées d’un os de dinosaure.
Un microscope confocal est un échelon inférieur aux types précédents. Il utilise un faisceau laser pour éclairer un échantillon, dont l’image est ensuite retouchée numériquement pour être visualisée sur un écran d’ordinateur. Le spécimen est souvent teint d’une couleur vive afin que le laser donne une image plus contrastée. Il est monté sur une lame de verre comme en biologie au lycée. Ces appareils sont contrôlés automatiquement et des miroirs motorisés facilitent la mise au point automatique.
Les types les plus simples se trouvent dans les salles de classe du monde entier : les microscopes composés. Ceux-ci sont entièrement actionnés à la main et utilisent la lumière ambiante ordinaire du soleil ou une ampoule pour éclairer le spécimen. Tout ce qu’un utilisateur veut regarder est monté entre deux lames de verre et clipsé sous l’objectif principal, et il utilise un cadran pour faire la mise au point de l’image. Ces outils utilisent une simple série de lentilles grossissantes et de miroirs pour amener l’image jusqu’à un oculaire, un peu comme un télescope.
Les microscopes composés sont principalement utilisés en biologie. Ils donnent une tranche 2D d’un objet, mais peuvent atteindre un grossissement suffisamment élevé pour voir des parties de cellules eucaryotes, une mèche de cheveux ou l’écume d’un étang. Malheureusement, ils n’ont pas une excellente résolution, donc l’image peut être floue. Les microscopes stéréoscopiques, comme leur nom l’indique, fournissent une image en 3D d’éléments coupés en deux, comme un tissu musculaire ou un organe. Dans ce cas, le grossissement est faible, de sorte que le spectateur ne peut pas distinguer les cellules séparées, mais la résolution est bien améliorée.