Microscope polarisant

Janvier 2021

Un microscope pour étudier les roches et les minéraux

En 2014, l’Université de Mons a reçu en don une partie de la collection d’objets scientifiques de François Billen de la part de ses petits-enfants. François Billen (1889-1982) était un ingénieur chimiste, vendeur d’instruments scientifiques et propriétaire d’un hôtel bruxellois dans les années 1920-1960. Passionné par les sciences et l’histoire des sciences, il a constitué au cours de sa vie une importante collection d’instruments scientifiques. Composée d’environ 150 objets, la collection conservée à l’UMONS comprend plusieurs pièces exceptionnelles dont ce microscope polarisant et ses accessoires.

Son histoire

Fabriqué probablement vers 1895-1900 par les ateliers berlinois de Rudolf Fuess, l’inventeur du premier microscope polarisant pétrographique en 1875. Ce microscope et ses accessoires sont achetés d’occasion par François Billen en mars 1944 à un employé de la Caisse nationale de Crédit aux Classes moyennes. Si son histoire et son utilisation avant cette date demeurent inconnues, François Billen a utilisé ce microscope pour ses recherches pétrographiques et minéralogiques. Après son décès en 1982, ses enfants et petits-enfants l’ont conservé précieusement jusqu’en 2014, date de son arrivée dans nos collections.

Comment ça marche ?

Le microscope polarisant est un outil indispensable pour étudier les roches et les cristaux. Il s’agit d’un microscope équipé de deux filtres polarisants, nommés le polariseur et l’analyseur, qui permet d’observer et d’identifier les minéraux et les roches.

On prépare d’abord le cristal ou la roche à étudier sur une lame mince, c’est-à-dire qu’on le coupe très finement et on le colle sur une lame de verre qui est placée sur le plateau circulaire (la platine) du microscope. Ensuite, on fait traverser le cristal par de la lumière polarisée, c’est-à-dire de la lumière passée à travers un filtre. La lumière étant une onde électromagnétique vibrant dans toutes les directions, le filtre permet de la faire vibrer dans une seule direction.

Dans la majorité des minéraux, suivant la direction de polarisation, la lumière n’aura pas la même vitesse. Quand un rayon lumineux pénètre dans un cristal, il peut également se dédoubler en deux rayons de polarisation différente qui se propagent avec une vitesse différente. Ensuite, le filtre analyseur placé après la lame mince sélectionne les rayons lumineux selon leur polarisation. Ceux-ci vont alors paraître plus ou moins lumineux ou présenter des couleurs différentes. L’observation de ces données permet d’identifier les minéraux. Si besoin, des compteurs de points situés sur la platine peuvent faire déplacer la lame mince selon une vitesse constante. Cela permet de connaître la proportion de chaque minéral dans une roche et sa composition minéralogique. Plusieurs fentes permettent d’introduire des compensateurs si l’on souhaite effectuer des mesures plus précises. Le microscope permet également de mesurer les angles d’un cristal grâce à différents verniers placés sur sa structure.

Accessoires et lettre d’acquisition

Références
Microscope polarisant
R. Fuess, Berlin, Allemagne, vers 1895-1900
Acier-Laiton-Verre
Collection François Billen, UMONS