Une lunette astronomique permet d’observer des astres très éloignés sous un angle plus grand qu’à l’œil nu. Elle est modélisée par deux lentilles convergentes : l’objectif et l’oculaire. Réglée pour une observation sans fatigue, elle est afocale.
Une question sur ce cours ?
ULU, le tuteur d’ULUMINE, t’aide à partir de ce cours.
Objectifs
- Décrire le modèle d’une lunette astronomique afocale
- Construire la marche d’un faisceau lumineux à travers la lunette
- Établir et utiliser l’expression du grossissement
- Expliquer l’intérêt d’une lunette afocale pour l’œil
1. Constitution et réglage
- Objectif L1 : lentille convergente de grande distance focale f′1, tournée vers l’astre.
- Oculaire L2 : lentille convergente de petite distance focale f′2, côté œil.
- Lunette afocale : le foyer image F′1 de l’objectif est confondu avec le foyer objet F2 de l’oculaire.
L’objet AB étant à l’infini, l’objectif en donne une image intermédiaire A1B1 dans son plan focal image. Cette image étant dans le plan focal objet de l’oculaire, l’image finale A′B′ est rejetée à l’infini : l’œil normal l’observe sans accommoder, donc sans fatigue.
2. Grossissement
Grossissement : G = , où θ est l’angle sous lequel on voit l’objet à l’œil nu et θ′ l’angle sous lequel on voit son image à travers l’instrument (angles petits, en radians).
- Dans le triangle O1F′1B1 : tan θ ≈ θ = .
- Dans le triangle O2F2B1 : tan θ′ ≈ θ′ = .
- Donc G = = .
G =
Lunette d’initiation
- f′1 = 900 mm ; f′2 = 25 mm
- G = = 36
L’astre est vu sous un angle 36 fois plus grand qu’à l’œil nu.
À retenir
- Objectif (grande focale) + oculaire (petite focale), deux lentilles convergentes.
- Afocale : F′1 = F2 ; objet à l’infini ⟹ image à l’infini.
- Grossissement : G = = .
- L’image finale est renversée.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.