2
2.1

La lunette astronomique
Description

Fin du Chapitre 3 — Lunette astronomique & télescope de Newton

2.4

Tracé des rayons

La lunette astronomique est un instrument destiné à l’observation des astres éloignés : planètes et étoiles. Les étoiles sont beaucoup trop éloignées de la Terre pour que l’on puisse observer leur surface (exception faite du Soleil). La lunette joue uniquement le rôle de collecteur de lumière, avec un objectif de diamètre le plus grand possible. Ceci explique pourquoi on voit une multitude d’étoiles dans une lunette pointée sur une région du ciel où il ne semble pas y en avoir quand on observe à l’œil nu. Une lunette astronomique est formée de deux systèmes optiques : • un objectif de très grande distance focale (de l’ordre du mètre), et de grand diamètre ; • un oculaire qui joue le rôle de loupe, dont la distance focale est de l’ordre du centimètre.

L’objet AB étant à l’infini, un seul rayon, issu de B, passant par le centre O1 de l’objectif L1 , permet de construire l’image intermédiaire A1 B1 placée dans le plan focal image de L1 . L1
AB → ∞

L2
A’B’ → ∞

θ
O1

θ

F′ F2 1 A 1 θ′
B1

θ′
O2

F′ 2

2.5

Grossissement d’une lunette afocale

On appelle grossissement d’une lunette afocale le rapport : G= θ′ θ

2.2

Modélisation

On modélise la lunette astronomique par deux lentilles minces convergentes de même axe optique, notées L1 pour l’objectif et L2 pour l’oculaire. D’autre part, on se limite à l’étude de la lunette afocale (le foyer principal image F′ de l’objectif est confondu 1 avec le foyer principal objet F2 de l’oculaire). L1 F′ 1 F2 L2 F′ 2

où θ′ est l’angle sous lequel on voit l’astre à travers l’instrument (= après l’oculaire), et θ l’angle sous lequel on voit l’astre à l’œil nu (= diamètre apparent). Les angles θ et θ′ étant petits, on peut faire les approximations suivantes, en exprimant les angles en radians : tan θ ≃ θ et tan θ′ ≃ θ′

O1

O2

Dans le triangle O1 B1 A1 ,