NantilusDu microscope électronique à la microscopie en champ proche
Extrait du résumé figurant sur la jaquette : Conférence donnée le 6 juillet 2001 par Jean KLEIN. A travers les siècles, l homme a toujours cherché à observer le monde de l infiniment petit qui l entoure, le monde invisible à l œil nu. Pour cela, il invente la loupe (XVe siècle), puis le microscope o...
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| Auteur principal : | |
|---|---|
| Format : | Film - Vidéo |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Du microscope électronique à la microscopie en champ proche / par Jean Klein |
| Publié : |
Vanves, Paris :
Service du Film de Recherche Scientifique [distrib.]
, 2001 CERIMES [distrib.] |
| Description matérielle : | 1 DVD zone 2 (1 h 07 min) |
| Collection : | L' Université de tous les savoirs conférences au Conservatoire national des arts et métiers, à partir de 2000 sous la responsabilité scientifique de Yves Michaud ; 368 |
| Titre de l'ensemble : | L' université de tous les savoirs vol. 368 |
| Sujets : |
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| 330 | |a Extrait du résumé figurant sur la jaquette : Conférence donnée le 6 juillet 2001 par Jean KLEIN. A travers les siècles, l homme a toujours cherché à observer le monde de l infiniment petit qui l entoure, le monde invisible à l œil nu. Pour cela, il invente la loupe (XVe siècle), puis le microscope optique (XVIIe siècle) pour observer des cellules sanguines ou des bactéries ..., mais il semble impossible d observer les éléments ultimes dont est faite la matière : les atomes. Il faut attendre la découverte de la mécanique ondulatoire de Louis de Broglie (1923) pour que l espoir renaisse. Les particules qui constituent la matière peuvent se comporter comme des ondes de longueur d onde très petite : 0,1 nm (10-10 mètre), c est-à-dire de la taille d un atome. De cette dualité onde-corpuscule va naître le microscope électronique en 1933 (Ernst Ruska), où l éclairage par une source lumineuse utilisé dans le microscope optique est remplacé par une source d électrons. L observation d atomes reste encore indirecte et s appuie sur des phénomènes de diffraction. Les applications de la microscopie électronique sont nombreuses et le développement instrumental est aujourd hui très sophistiqué, que ce soit au niveau des appareillages ou au niveau du traitement informatique des données. Les domaines explorés sont très divers : la biologie moléculaire et cellulaire, la cristallographie, la métallurgie et les sciences des matériaux. La résolution des microscopes électroniques permet d atteindre l échelle atomique, mais il faut noter un point fondamental : on n observe pas le relief des surfaces observées mais une vue projetée. Les ondes associées aux électrons qui permettent l obtention d images sont des ondes progressives, et l on se trouve dans le cadre du champ lointain. Cet inconvénient est entièrement levé dans le cas des microscopies en champ proche. En 1982, un nouveau type de microscope, le microscope à effet tunnel, est inventé par Gerd Binnig et Heinrich Rohrer, ouvrant un champ très vaste d investigations scientifiques et de nouveaux horizons technologiques. Cette nouvelle technique utilisant une pointe très fine terminée par un atome permet l observation directe et aisée d atomes et de structures atomiques de surfaces conductrices dans une large variété d environnements (air, eau, huile, vide). Depuis l invention du microscope tunnel, d autres microscopies à sonde locale ont été développées, notamment le microscope à effet de force atomique (1986), qui permet d imager non seulement des surfaces conductrices mais aussi des surfaces isolantes. En outre, les progrès les plus récents ont montré la possibilité de manipuler les atomes à l aide de ces microscopes - ainsi, les premières structures artificielles à l échelle atomique ont été élaborées. Toutes ces techniques d observation et d élaboration de nanostructures ont donné naissance à une nouvelle physique, la nanophysique, ainsi qu à de nouvelles nanotechnologies qui préfigurent l aube d une révolution "nano"-industrielle. Au cours de cet exposé, nous présenterons les différents types de microscopes électroniques et les résultats les plus spectaculaires obtenus dans le domaine des sciences, puis les trois familles de microscopies en champ proche et les applications sur lesquelles elles débouchent naturellement. | ||
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