Rédacteurs C.Dibarboure Lycée Raymond Naves 31 000 Toulouse J.Mourlhou

1. Photo de la lunette astronomique de l’observatoire de Nice Rédacteurs C.Dibarboure Lycée Raymond Naves 31 000 Toulouse J.Mourlhou Lycée Toulouse-Lautrec 31 000 Toulouse Principe de la lunette astronomique

2. Objectif Oculaire Positionnement du système optique Une lunette astronomique est constituée : Par un objectif : lentille convergente de grand diamètre (permettant de collecter un maximum de lumière) et de grande distance focale (de l’ordre du mètre) Par un oculaire : système optique assimilable à une lentille convergente de courte distance focale (de l’ordre du centimètre)

3. Oculaire Objectif F’obj = Foc Principe d’une lunette afocale Dans le cas d’une lunette afocale le foyer image de la lentille objectif et le foyer objet de la lentille oculaire sont confondus Ainsi un objet à l’infini donne une image à l’infini qui peut donc être observée sans accommoder

4. Oculaire Objectif F’obj = Foc F’ocul α’ α Observation d’un objet situé à l’infini,de diamètre apparent α L’image définitive est rejetée à l’infini avec un diamètre apparent a’ Foyer secondaire Diamètre apparent de l’image

5. f’obj f’oc α’ α α α’ A1 B1 Définition du grossissement G = α’ / α Expression de G = α’ / α = f’obj / f’oc Oculaire Objectif F’obj = Foc F’oc A1B1 image intermédiaire a ≈ tan a = A1B1 / f’obj a‘≈ tan a‘ = A1B1 / f’oc

6. Optimisation du grossissement Caractéristiques : « Lunette de diamètre 60 mm et focale 700 mm avec monture azimutale équipée d’un mouvement micrométrique lent en ascension droite. Renvoi coudé, filtre lunaire, pied aluminium. Livré avec 3 oculaires H 6 mm, H 12,5 mm, H 20 mm ; Grossissement : 35 x, 56 x, 116 x  » Expression de G = α’ / α = f’obj / f’ocCalcul des grossissements de la lunette présentée :G = 700/6 = 116G = 700/12,5 = 56G = 700/20 = 35 Le grossissement est d’autant plus grand que l’oculaire a une petite distance focale.

7. Oculaire Objectif F’obj = Foc Définition du cercle oculaire F’oc Section commune aux deux faisceaux : cercle oculaire

8. Définition du cercle oculaire C’est l’image de la monture de l’objectif à travers l’oculaire C’est la zone la plus lumineuse, celle où il faut placer son œil Oculaire Objectif F’obj = Foc F’oc Section commune aux deux faisceaux : cercle oculaire

9. F’oc A1 B1 Changement d’oculaire Exemple avec un oculaire de focale deux fois plus courte Avec un oculaire de focale plus courte le grossissement est plus grand (G = f’obj/f’oc) Le cercle oculaire est plus étroit (et très proche du foyer image de l’oculaire) Oculaire (1) Oculaire (2) Objectif F’obj = Foc α’(2) α’(1) Cercle oculaire (2) Cercle oculaire (1)

10. Conclusion Une lunette astronomique est afocale :Les foyers image de l’objectif et objet de l’oculaire sont confondus : F’obj = Foc Un objet situé à l’infini a son image à l’infini. Il est ainsi vu sans accommoder. Le grossissementG = α’/α = f’obj / f’ocIl est d’autant plus grand que la focale de l’oculaire est petite. Le cercle oculaire est l’image de l’objectif à travers la lentille oculaire c’est la section commune à tous les rayons entrant dans l’objectif. Pour une observation optimale, il faut placer l’œil sur le cercle oculaire : l’œil reçoit ainsi tous les rayons entrant dans l’objectif. L’image est alors très lumineuse. Le cercle oculaire doit être de la même taille que la pupille de l’œil ; ce qui est possible avec une focale de l’oculaire petite. Le cercle oculaire est alors très près de l’oculaire ce qui facilite le bon positionnement de l’œil .