Microscopie Flashcards
Définit ce qu’est la lumière (principe physique)
La lumière est des particules (photons) qui possèdent de l’énergie et qui se déplacent dans l’espace selon des axes sinusoïdaux appelés ondes électromagnétiques (ondes lumineuses)
Quelles sont les deux théories de la lumière ?
Particule (λ) ou onde (E)
Théorie des ondes, définis les paramètres de la lumière (lesquelles et leurs unités)
- Sinusoïdale
- Possède une longueur d’onde λ nm (distances entre les deux maximas successifs)
- Possède une amplitude A (hauteur onde par rapport à l’axe horizontal)
- Possède une fréquence v en Hz
- Possède une vitesse c (constante) : 2,998x10^8 m/s
- Constante de Planck : 6,626x10^-34 Js
V ou F. La longueur d’onde λ est inversement proportionnelle à la fréquence
V. Because λ = c/v
Explique la relation λ = c/v
Plus la fréquence v diminue, plus la longueur d’onde λ augmente (squish l’onde donc more wrinkly)
Aussi c est constante (soit la vitesse 2.998x10^8 m/s
Qu’est-ce que l’énergie de l’onde lumineuse ? Unité et formule
E en joules
Où E = hv donc plus la fréquence (v) augmente plus E augmente
(h = cst de Planck)
V ou F. Si la fréquence augmente, la longueur d’onde baisse
V
V ou F. Si la fréquence augmente, l’énergie diminue
F. Selon E = hv, plus la fréquence augmente, plus l’Énergie augmente
Caractéristique de la théorie des ondes concernant le déplacement de la lumière
La lumière se déplace dans toutes les directions !
Définis le spectre électromagnétique
Décomposition du rayonnement électromagnétique en terme d’énergie ou de longueur d’onde (nm) (et on y délimite les ondes visibles ou non ) va de 10^-14 nm à 10^2 nm
Décris-moi le spectre UV (en nm)
de 30-300 nm (λ)
Décris-moi le spectre Visible (nm)
de 400-700 nm (λ). IL s’agit d’une partie infime du spectre électromagnétique et la lumière blanche possède toutes les couleurs
Décris-moi le spectre infrarouge
IF : de 700-3 000 000 nm
Faible E, Faible f, mais longue λ
V ou F. Plus on avance dans le spectre électromagnétique (plus la longueur d’onde augmente), plus la fréquence diminue
V. Le nb d’oscillations/cycles diminue (un cycle est 1 seconde)
Nomme moi tous les Phénomènes optiques (11)
Émission
Absorption
Transmission
Réflexion
Réfraction
Réfraction
Réfringence
Diffraction
Polarisation
Biréfringence
Fluorescence
Aberrations (sphéricité, chromatique, courbure de champs)
Qu’est-ce que le phénomène d’émission
La production de rayonnement électromagnétique à partir d’une source lumineuse (conversion énergie électrique ou autre en énergie lumineuse). C’est la source qui fait la conversion
Qu’est-ce que le phénomène d’absorption
Lorsqu’un corps reçoit une qté de lumière et n’en laisse passer qu’une partie (ex. les feuilles sont vertes car elle n’absorbent pas le vert). Si on absorbe de la lumière on absorbe de l’énergie (ex. chandail noir au soleil)
Qu’est-ce que le phénomène de transmission
La lumière qui a réussi à traverser l’objet et elle est mesurable !
Qu’est-ce que le lien entre émission, absorption et transmission ?
Le rayon incident est émit (émission) –> traverse l’objet dont une partie est absorbé, et une autre partie ressort donc transmise
La proportion de lumière absorbée et tranmise devrait donner 1
V ou F. Même les corps transparents absorbent la lumière
F. Ils laissent passer la lumière totalement donc la lumière est 100% transmise
Qu’est-ce que le phénomène de réflexion
Effet miroir, lumière réfléchie par l’objet
Qu’est-ce que le phénomène de réfraction
La déviation d’une onde lorsque sa vitesse change entre les deux milieux de densité optique différente (lumière déviée par un changement de milieu)
Qu’est-ce que le phénomène de réfraction (formule)
n = (sin i)/(sin r)
n est l’indice de réfraction (air = 1, eau =1,33, etc)
Qu’est-ce que le phénomène de réfringence
Tendance d’un MILIEU à causer la réfraction, donc plus un milieu est dense plus il est réfringent, donc plus son indice de réfraction est élevé
Qu’est-ce que le phénomène de diffraction
La déviation des rayons causée par la rencontre d’une arrête vive. Donc les rayons qui frappe “l’ouverture” physique d’un prisme ou whatever objet qui laisse passer la lumière. Les rayons sur les bords sont donc diffractés
Qu’est-ce que le phénomène de polarisation
Phénomène qui sélectionne la direction de vibration des rayons lumineux (laisse passer les ondes du même SENS que la FENTE)
Quel est le lien entre la polarisation et le phénomène de biréfringence ?
Car la biréfringence est une propriété des matériaux qui affecte la polarisation de la lumière.
C-a-d, dans les matériaux anisotropes, l’indice de réfraction dépend de la direction et de la polarisation de la lumière qui les traverse.
En conséquence, un faisceau lumineux qui entre dans un matériau biréfringent se sépare en deux rayons distincts, chacun polarisé dans une direction perpendiculaire à l’autre
V. OU F. La lumière polarisée vibrant dans un axe est moins éblouissante
V. car ce n’est pas tous les rayons qui transmet suite au filtre polarisateur
Décris le principe de fluorescence
Capacité d’une substance d’absorber la lumière de courte longueur d’onde et d’émettre une lumière de plus longue longueur d’onde ! (car é veut retourner à son niveau d’énergie initial
Mais besoin d’un fluochrome pour émettre et d’une lumière excitatrice courte (ex microsscopie a fluorescence avec lumière UV)
V ou F. Impossible qu’un corps émette de la fluorescence sans fluorochrome
Faux. il existe des corps qui émettent de la fluorescence primaire (corps possèdent des constituants fluorescent) vs secondaire lorsqu’il a “besoin” qu’on ajoute des fluochromes
Différence entre la fluorescence et la phosphorescence
La phosphorescence implique que la fluorescence persiste dans l’obscurité, même après l’exposition au rayons UV
C’est quoi une aberration optique
Un phénomène où la qualité de l’image formée est moins bonne lorsque les rayons traverse une lentille imparfaite (donc les rayons ne convergent pas tous au foyer secondaire, après la lentille)
Il n’y a aucune lentille parfaites, quelles sont les 3 types d’aberrations causées par une lentille ?
- Aberration de sphéricité
- Aberration chromatique
- Aberration de courbure de champs
Décris-moi l’aberration de sphéricité
Inexactitude de convergence des rayons au foyer causée par la courbure de la lentille (réfraction). C-a-d, les rayons qui traversent la lentilles ne convergent pas tous sur le MÊME point (donc pas tous au foyer).
Résultat : Image centre clair mais périphérie un peu floue
Décris-moi l’aberration chromatique
Causée par RÉFRACTION inégale des différentes longueurs d’onde de la lumière.
Résultat : Image floue avec frange colorée
V ou F. Les ondes lumineuses de plus PETITES longueurs d’onde sont les plus FORTEMENT RÉFRACTÉS
V. La lumière blanche est décomposée en rayons où les plus grosses longueurs d’ondes sont le moins réfractés et les plus petites sont le plus réfractés
Décris-moi l’aberration de courbure de champs
Lorsque l’objet est asymétrique par rapport à la lentille, il n’a pas la même forme ; car l’image se forme sur une surface courbe plutôt que plane
Résultat : IMPOSSIBLE de faire une mise au pt sur la totalité du champs en tout temps
V ou F. On peut corriger les aberrations optiques en superposant des lentilles convergentes et divergentes
V. En acolant les lentilles Convergente (concentre l’image) et Divergente (diverge l’image)
V ou F. Les rayons qui traversent une lentille sont déviés par réfraction
V.
Comment se forme l’image ?
Grâce aux prolongements des rayons diffractés par la lentille convergente ou divergente
Foyer principale vs secondaire
Le foyer principal est le point où les rayons parallèles à l’axe optique convergent après avoir traversé la lentille
C’est quoi la distance focale ?
la distance qui sépare le plan focal (point du foyer) du centre de la lentille
L’image formée avec les microscope, comment l’objectif agrandit l’image ?
L’image formée avec la lentille convergente quand l’objet est situé “en dehors” de la distance focale.
En microscopie, l’échantillon (ou l’objet) est généralement placé très près de l’objectif, mais toujours en dehors de la distance focale de ce dernier
Comme pour toute lentille convergente, si l’objet est placé en dehors de la distance focale, l’objectif produit une image réelle et inversée de l’objet (image intermédiaire).
L’oculaire agit comme une loupe et crée une image virtuelle agrandie de cette image intermédiaire, permettant à l’utilisateur de voir une image encore plus agrandie.
V ou F. Plus l’objet est éloignée de la lentille plus l’image obtenue est petite
V.
Types d’objectifs à immersion en microscopie
Anneau noir = huile à immersion
Anneau orange = glycérine
Types d’objectifs en microscopie (5) (les lentilles de corrections dans l’objectif)
- Achromatique (Ø ou A)
- Planachromatique (PL ou PLAN)
- Semi-apochromatique (SEMI-APO)
- Apochromatique (APO)
- Planapochromatique (APOPLAN)
Objectifs Achromatique (Ø ou A)
Achro donc corrige le bleu et rouge
Objectifs Planachromatique (PL ou PLAN)
Achro donc corrige le bleu et rouge
Corrige la courbure de champs (plan)
Objectifs Semi-apochromatique (SEMI-APO)
achro donc corrige bleu et rouge
meilleur définition/contraste, car c’est un ensemble de lentilles (+fluorine)
Objectifs Apochromatique (APO)
Corrige les 3 : bleu, rouge et VERT
Corrige SPHÉRICITÉ mais pas la courbure
Objectifs Planapochromatique (APOPLAN)
Corrige les 3 : bleu, rouge et VERT,
Corrige sphéricité ET courbure de champs
Différence entre aberration de sphéricité et courbure de champs
sphéricité = centre clair mais contours confus (image non déformée)
courbure de champs = mise au pt imparfaite sur la totalité du champs déformant l’image
Types d’objectifs en microscopie de routine (2-3)
- Achromatique (Ø ou A)
- Planachromatique (PL ou PLAN)
- Semi-apochromatique (parfois) (SEMIM-APO)
Types d’objectifs en microscopie de recherche (3)
- Semi-apochromatique (SEMI-APO)
- Apochromatique (APO)
- Planapochromatique (APOPLAN)
Composantes du microscope qui maintient lame
Platine
Surplatine (qui relie verniers (mesures) et valets)
Valets