Il comprend : — un aimant permanent et un circuit magnétique créant un champ puissant dans un entrefer réduit ; — une bobine mobile très légère qui peut se déplacer dans l’entrefer ; — une membrane souple et rigide qui reçoit les variations de pression acoustique ; — un boîtier contenant éventuellement les fentes et les filtres rendant le microphone unidirectionnel.
C’est un microphone à pression ou à gradient de pression. Son principe est l’inverse de celui d’un haut-parleur.
Caractéristiques. Il en existe un grand nombre de modèles : bon marché type « grand public », pour reporters (cravates) ou professionnels de studio de très haute qualité.
Impédance : entre 10 Ω et 500 Ω ; tension de sortie à 1 kHz égale à 0,2 mV/μbar ; courbe de réponse : entre 100 Hz à 10 kHz et 30 Hz à 20 kHz à ± 3 dB ; omnidirectionnel ou cardioïde : la longueur du câble de liaison n’est pas critique. Les différents modèles couvrent toutes les utilisations ; le microphone électrodynamique est le type de microphone le plus utilisé.
Microphone à ruban
Variante du microphone électrodynamique, ce microphone est sensible à la vitesse de déplacement de l’air et possède une courbe de directivité en 8 ; c’est un modèle de haute qualité pour studio.
Microphone électrostatique
Fondé sur la variation de capacité entre une armature fixe et une armature sensible à la pression acoustique, ce microphone est un microphone professionnel de haute qualité, complexe à mettre en œuvre.
R. B.
microscope électronique
Appareil analogue au microscope optique, dans lequel les rayons lumineux sont remplacés par un faisceau d’électrons.
Le grossissement d’un microscope optique ne dépasse pas 2 000 en lumière visible et 3 000 en ultraviolet. Ce grossissement est limité par le pouvoir séparateur de l’appareil, proportionnel à la longueur d’onde du rayonnement utilisé. La théorie de la mécanique ondulatoire montre qu’une particule en mouvement est « associée » à une longueur d’onde λ = h/mv, h étant la constante de Planck, m la masse de la particule et v sa vitesse. L’électron, qui peut, dans un champ magnétique ou électrique, être animé de vitesses extrêmement élevées, fournit des longueurs d’onde associées de l’ordre de quelques centièmes d’angström.
Il en résulte une amélioration considérable du grossissement, qui dépasse largement 200 000, et un pouvoir séparateur pratique de quelques centaines d’angströms.
Microscope à transmission
Dans ce type d’appareil, l’examen des objets se fait par transparence : aussi ces objets doivent-il être extrêmement minces pour être traversés par les électrons. L’objet à examiner doit se présenter sous forme d’une pellicule d’une épaisseur maximale de quelques centaines d’angströms. Un microscope à transmission comporte essentiellement : — un canon à électrons et une anode d’accélération alimentée sous une tension de 50 à plus de 1 000 kV ; — un condenseur (lentille électromagnétique à grande distance focale) ; — un objectif (lentille électromagnétique à courte distance focale) ; — un porte-objet pouvant être déplacé latéralement par un mécanisme micrométrique ; — une lentille de projection agrandissant l’image fournie par l’objectif ; — un écran fluorescent transformant l’image électronique en une image visible ; — un redresseur de courant fournissant la haute tension régulée de 10–4 à 10–6 près pour l’alimentation de l’anode ; — un système de pompage (pompe à vide et pompe à vapeur d’huile ou de mercure).
La figure 1 montre le principe du microscope électronique, et la figure 2 représente un microscope électronique complet avec ses dispositifs de commande.
Les figures 3 et 4 sont la reproduction de deux photographies obtenues au microscope électronique.
Microscope électronique à balayage
L’image obtenue avec le microscope électronique à transmission est fondée sur la différence de transparence des divers points de l’objet, exactement comme en radiographie. Dans la vision normale, au contraire, l’image qui se forme sur notre rétine est formée par le rayonnement diffusé par l’objet et non par les rayons qui l’ont traversé.
Dans le microscope à balayage, un faisceau primaire d’électrons, d’une extrême finesse, explore toute la surface de l’objet, à la manière de l’exploration utilisée en télévision. Chaque point de l’objet ainsi « illuminé » émet des électrons qui, après passage à travers un multiplicateur, un scintillateur et un amplificateur classique, modulent le faisceau cathodique d’un récepteur de télévision. Les bases de temps lignes et images, déviant le faisceau primaire, commandent également la déviation du faisceau cathodique restituant l’image (fig. 5).
Le microscope à balayage présente, sur le microscope à transmission, de nombreux avantages. Les électrons recueillent en effet des informations sur la surface de l’objet ; la luminosité et le contraste de l’image se règlent exactement comme ceux d’une image de télévision. L’image finalement observée, traduisant la morphologie des divers points de l’objet, en reconstitue en quelque sorte le relief (fig. 6). Enfin, il n’est pas nécessaire de réduire l’épaisseur des objets à observer.
Le microscope électronique à balayage se prête, en dehors de la simple vision, à d’intéressantes applications dans le domaine de l’analyse chimique d’échantillons microscopiques. Car le bombardement électronique d’un point de l’échantillon induit un rayonnement X aux raies caractéristiques des éléments chimiques qu’il contient. Des spectromètres à rayons X utilisant ce rayonnement permettent d’obtenir des dosages ponctuels alignés par suite du balayage.
J. D.
T. Reis, le Microscope électronique et ses applications (P. U. F., 1949). / G. Goudet, Électronique industrielle (Eyrolles, 1957). / P. Selme, le Microscope électronique (P. U. F., coll. « Que sais-je ? », 1963).
