Choix du matériel expérimental

Engelmann cherche à établir la relation entre les radiations lumineuses absorbées par les pigments chlorophylliens et l'activité photosynthétique. Il doit donc mesurer la production de dioxygène d'un organisme photosynthétique éclairé par différentes radiations lumineuses.

Choix de l'organisme photosynthétique

Engelmann choisit d'utiliser une algue verte filamenteuse, la Spirogyre (Spirogyra sp) dont les cellules ont la particularité de posséder un chloroplaste en ruban qui forme une spirale (attention : la dénomination de chloroplaste ne date que de 1883, Engelmann n'emploie donc pas ce terme). Cela va permettre à Engelmann de tester l'effet de la lumière sur des parties contenant de la chlorophylle et sur des parties n'en contenant pas, et ce sans changer d'échantillon.

Choix de la méthode de mesure de la production de dioxygène

Engelmann utilise la bactérie Bacterium thermo qui a la particularité de se déplacer vers les zones riches en dioxygène (on parle de « chimiotactisme positif »). L'abondance relative des bactéries autour de l'algue permet donc de donner des indications qualitatives sur la production de dioxygène par la Spirogyre.

Choix du dispositif d'éclairage

Engelmann demande à Carl Zeiss d'imaginer un dispositif permettant de décomposer la lumière et d'éclairer la préparation microscopique avec une composante monochromatique de la lumière solaire :

Engelmann dispose ainsi d'un microscope muni d'un microspectrophotomètre lui permettant d'éclairer de très petites surfaces de la préparation, soit avec une lumière blanche, soit avec une lumière monochromatique.