Philo
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2006 PondichéryExercice III. ETUDE D’UN INSTRUMENT D’OBSERVATION ASTRONOMIQUE (4 points)
Les schémas sont à faire ou à compléter sur les feuilles de l’annexe 1 qui sont à rendre avec la copie.
Afin de faciliter le tracé des schémas, les échelles ne sont pas respectées sur les figures 2 et 3.
En levant les yeux vers le ciel étoilé, on aperçoit une multitude de points brillants qui donnent l’impression d’une immense profusion. Identifier un astre dans un tel ensemble apparaît comme une gageure. Une observation à l’œil nu permet de repérer un petit nombre d’étoiles brillantes et quelques constellations. Avec une pupille dont le diamètre maximal dans l’obscurité est voisin de 6 mm, l’œil humain ne peut capter qu’une quantité de lumière assez limitée. Les étoiles de plus faible éclat sont perceptibles seulement grâce à des instruments optiques.
On distingue 2 types principaux d’instruments : la lunette astronomique et le télescope. Tous deux comportent essentiellement 2 parties : un collecteur de lumière (ou objectif) qui collecte et focalise les rayons lumineux en un point appelé foyer, en donnant une image intermédiaire que l’on peut observer grâce à un oculaire qui joue le rôle d’une loupe. La lunette astronomique et le télescope se différencient par la nature du collecteur de lumière : - pour la lunette, c’est un ensemble de lentilles assimilable à une lentille convergente. - pour le télescope, c’est un miroir sphérique concave. La photographie ci-dessous est celle d’un télescope d’amateur qui comprend le « chercheur » et le télescope (type Newton) proprement dit.
Le « chercheur » est une petite lunette astronomique de faible grossissement destinée à faciliter le pointage de la zone du ciel que l’on souhaite observer. Dans tout ce qui suit, on ne s’intéresse qu’au télescope proprement dit.
1 Etude préliminaire : propriétés des miroirs
1.a - Miroir plan (MP) : voir annexe 1 (à rendre avec la copie)