Partielo | Formation des images par les instruments optiques Étude de la lunette astronomique.

Définition

Lentille convergente

Les lentilles convergentes transforment le faisceau parallèle de la lampe en un faisceau convergent en un point.

Lentille divergente

Les lentilles divergentes font diverger, c'est-à-dire s'écarter, le faisceau et on observe une grosse tache lumineuse.

Image réelle

Une image réelle est formée lorsque les rayons lumineux convergent et se croisent après réflexion ou réfraction.

Image virtuelle

Une image virtuelle est formée lorsque les rayons lumineux divergent. L'image semble être formée à partir d'un point à partir duquel les rayons émergent.

Relation de conjugaison

La relation de conjugaison pour une lentille mince convergente est donnée par : 1/f = 1/d_o + 1/d_i, où f est la distance focale, d_o la distance de l'objet, et d_i la distance de l'image.

Structure d'une lunette astronomique

Une lunette astronomique simple comporte deux lentilles convergentes disposées en série : l'objectif et l'oculaire. L'objectif est la lentille la plus proche de l'objet observé, généralement un corps céleste, et l'oculaire est la lentille proche de l'œil de l'observateur. La lunette est dite afocale lorsque l'image intermédiaire formée par l'objectif est située exactement au foyer de l'oculaire. Cette configuration rend la lunette apte à observer les objets à l'infini comme les étoiles.

Fonctionnement de la lunette afocale

Une lunette astronomique est un appareil optique permettant d’observer des objets éloignés.

Le principe d’une lunette astronomique repose sur un système « afocal ». Un système « afocal » est un système optique qui renvoie à l’infinie une image provenant de l’infinie.

Construction des rayons lumineux

Pour « construire » une lunette afocale, il faut que le foyer image de l’objectif coïncide avec le foyer objet de l’oculaire.(voir schéma)

Expression du grossissement de la lunette afocale

Dans une lunette afocale, le grossissement peut se mettre sous la forme :

𝐺=𝛼′/𝛼=𝑓′1/𝑓′2

Le grossissement G d’un système optique afocal est défini comme le quotient du diamètre apparent α′ de l’image d’un objet situé à l’infini observé à travers le système optique, par le diamètre apparent α de cet objet observé à l’œil nu.

A retenir :

Une lunette astronomique est un appareil optique permettant d’observer des objets éloignés.

Le principe d’une lunette astronomique repose sur un système « afocal ». Un système « afocal » est un système optique qui renvoie à l’infinie une image provenant de l’infinie.

Pour « construire » une lunette afocale, il faut que le foyer image de l’objectif coïncide avec le foyer objet de l’oculaire.

schéma d'une lunette astronomique