Dans des conditions normales d’observation, les foyers de l’oculaire et de l’objectif sont
confondus. Le système est dit afocal : l’image est observée sans accommodation par l’œil
qui travaille au repos. Pour les démonstrations, nous raisonnons sur un modèle de
lunette simplifiée avec des objectifs et des oculaires assimilés à des lentilles minces
(figure 10.15).
L’encart 10.6 donne l’essentiel des caractéristiques des lunettes et des télescopes.
10 • Instruments et photométrie
301
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Objectif
Oculaire
Foyer
;; ;;
Figure 10.15 • L’oculaire permet de regarder l’image primaire formée par l’objectif.
• Le diamètre D du miroir primaire. Plus le diamètre est grand et plus on pourra
observer des objets lointains et peu lumineux. Les plus grands diamètres D sont de 6
m pour les télescopes (Zelenchuch dans le Caucase) et de 1,2 m pour les lunettes
(Observatoire de Lick ; États-Unis). Ces deux limites ne peuvent pas être dépassées
avec un seul élément pour des raisons techniques. Actuellement on développe des
télescopes à miroirs multiples équivalents à un miroir unique de 15 mètres de diamètre (Very Large Telescope, Multi Mirror Telescope...). On ne fabrique plus de lunettes
professionnelles de grand diamètre.
Télescope amateur :
D = 10 à 50 cm
F = 1 à 5 m
Lunette amateur :
D = 4 à 10 cm
F = 1 m
Télescope professionnel :
D = 50 cm à 6 m
F = 3 m à 20 m
Lunette professionnelle :
D = 30 cm à 1,2 m
F = 3 m à 5 m
Jumelles :
D = 40 à 50 mm
• La distance focale F . Elle détermine la taille des images obtenues dans le plan
focal. Plus la distance focale est grande et plus l’image est grande. Par exemple avec
un télescope de 1 m de distance focale, la lune a une taille de 1 cm dans le plan
focal. Avec 10 m, la taille est de 10 cm. Si l’on désire des images de grande qualité, il
ne faut pas utiliser de grandes distances focales. Un télescope de 60 cm de diamètre
dont la distance focale est de 3,6 m est dit ouvert à F/6 car D = 60 cm = F/6 .
• Le grossissement G. Il a un sens en observation visuelle quand on équipe le télescope ou la lunette d’un oculaire pour agrandir l’image focale. Nous avons vu que, si
F est la distance focale de l’objectif (lentille ou miroir) et f celle de l’oculaire, le
grossissement G était donné par la formule simple :
G = −
F
f
Par exemple avec F = 3,6 m et f = 1 cm , G = −360/1 = −360 . Il est illusoire
d’utiliser des oculaires de petite distance focale pour augmenter démesurément le
Encart 10.6. Quelques caractéristiques des lunettes et téléscopes
confondus. Le système est dit afocal : l’image est observée sans accommodation par l’œil
qui travaille au repos. Pour les démonstrations, nous raisonnons sur un modèle de
lunette simplifiée avec des objectifs et des oculaires assimilés à des lentilles minces
(figure 10.15).
L’encart 10.6 donne l’essentiel des caractéristiques des lunettes et des télescopes.
10 • Instruments et photométrie
301
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Objectif
Oculaire
Foyer
;; ;;
Figure 10.15 • L’oculaire permet de regarder l’image primaire formée par l’objectif.
• Le diamètre D du miroir primaire. Plus le diamètre est grand et plus on pourra
observer des objets lointains et peu lumineux. Les plus grands diamètres D sont de 6
m pour les télescopes (Zelenchuch dans le Caucase) et de 1,2 m pour les lunettes
(Observatoire de Lick ; États-Unis). Ces deux limites ne peuvent pas être dépassées
avec un seul élément pour des raisons techniques. Actuellement on développe des
télescopes à miroirs multiples équivalents à un miroir unique de 15 mètres de diamètre (Very Large Telescope, Multi Mirror Telescope...). On ne fabrique plus de lunettes
professionnelles de grand diamètre.
Télescope amateur :
D = 10 à 50 cm
F = 1 à 5 m
Lunette amateur :
D = 4 à 10 cm
F = 1 m
Télescope professionnel :
D = 50 cm à 6 m
F = 3 m à 20 m
Lunette professionnelle :
D = 30 cm à 1,2 m
F = 3 m à 5 m
Jumelles :
D = 40 à 50 mm
• La distance focale F . Elle détermine la taille des images obtenues dans le plan
focal. Plus la distance focale est grande et plus l’image est grande. Par exemple avec
un télescope de 1 m de distance focale, la lune a une taille de 1 cm dans le plan
focal. Avec 10 m, la taille est de 10 cm. Si l’on désire des images de grande qualité, il
ne faut pas utiliser de grandes distances focales. Un télescope de 60 cm de diamètre
dont la distance focale est de 3,6 m est dit ouvert à F/6 car D = 60 cm = F/6 .
• Le grossissement G. Il a un sens en observation visuelle quand on équipe le télescope ou la lunette d’un oculaire pour agrandir l’image focale. Nous avons vu que, si
F est la distance focale de l’objectif (lentille ou miroir) et f celle de l’oculaire, le
grossissement G était donné par la formule simple :
G = −
F
f
Par exemple avec F = 3,6 m et f = 1 cm , G = −360/1 = −360 . Il est illusoire
d’utiliser des oculaires de petite distance focale pour augmenter démesurément le
Encart 10.6. Quelques caractéristiques des lunettes et téléscopes