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 Introduction l'oeil, la lunette et le télescope

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MessageSujet: Introduction l'oeil, la lunette et le télescope   Lun 26 Fév - 10:40

L'oeil:
Le diamètre de l'oeil d'un adulte ne dépasse pas 5 à 7mm d'ouverture. Ce qui est très insuffisant pour capter la faible lumière qui nous vient du ciel.

On distingue deux principaux types d'instruments : la lunette et le télescope.
Ce qui les différencie c'est la nature du dispositif permettant de collecter la lumière. Pour la lunette il s'agit d'une LENTILLE ou un ensemble de lentilles qu'on appelle aussi l'objectif qui réfracte la lumière on parle aussi d'un réfracteur s'agissant d'une lunette. Le télescope lui est composé de MIROIR qui réfléchissent la lumière, on parle alors d'un réflecteur.

Vocabulaire et définitions:

Le diamètre et la longueur focale: L'objectif d'une lunette ou le miroir principal d'un télescope est la pièce maîtresse de l'instrument et détermine ses performances.
De leur diamètre D dépend la quantité de lumière qui sera capter d'où l'importance pour l'observation des objets très peu lumineux.
De leur focale F (distance comprise entre le centre du système optique et le point où vont converger les rayons lumineux) dépendent la grandeur et la luminosité des images : à diamètre égal une courte focale permettra d'obtenir une image plus petite mais plus lumineuse qu'une longue focale. Il existe donc un compromis entre le diamètre et la longueur focale: le RAPPORT d'OUVERTURE appelé aussi l'ouverture relative. Plus ce rapport est petit plus l'instrument est "ouvert" et plus les images sont lumineuses.

La clarté:
L'un des paramètres caractérisant les performances d'un objectif de lunet ou d'un miroir de télescope est la clarté. celle-ci est égale au rapport entre la quantité de lumière collectée par l'objectif et celle captée par l'oeil nu. Comme la pupille a dans l'obscurité un diamètre voisin de 6 mm, la clarté C s'exprime par la formule : C=(D/6)² = D²/36 avec D en millimètres.
Concrètement, la clarté d'un objectif de 60 mm est :
C = 60²/36 = 3600/36 = 100 cela veut dire qu'une lunette munie d'un tel objectif collecte 100 fois plus de lumière que l'oeil nu.

Le pouvoir séparateur :
C'est l'aptitude de l'instrument à discerner les fins détails ou deux points très proches. Sa valeur est liée du diamètre D de l'objectif (ou miroir). Si D est en centimètres la valeur en secondes d'angle (") du pouvoir séparateur théorique est Ps=12/D.
Concrètement, un objectif de 60 mm a un pouvoir séparateur théorique de 2". Ce qui dans la pratique est difficile a obtenir à cause des turbulences de l'air.

Le grossissement:
Contrairement à ce que vous pourriez croire ce n'est pas un paramètre fondamental. A la différence avec les autres paramètres, le grossissement ne dépend pas que de l'objectif mais aussi de l'oculaire (loupe utilisée pour observer l'image de l'objectif).
Le grossissement G est le rapport entre la focale F de l'objectif à la focale f de l'oculaire donc G=F/f.
Concrètement, un télescope dont le miroir principal a une focale de 900 mm et qui a un oculaire de 12 mm de focale fournit un grossissement de 75 fois. Avec un oculaire de 6 mm le grossissement atteindra 150 fois.

Attention : plus le grossissement est élevé, moins l'image est lumineuse. Mieux vaut une petite image nette et lumineuse qu'une grande image floue et sombre.
En règle général, le grossissement optimal a une valeur comprise entre 1 et 1.2 fois le diamètre de l'objectif. Il sera de 60 à 72 fois pour une lunette de 60mm de diamètre ou entre 115 et 138 fois pour un télescope au miroir de 115 mm de diamètre.
Le grossissement maximum à ne pas dépasser sous peine d'image de mauvaise qualité c'est 2.5 fois le diamètre de l'objectif.
Le grossissement minimal est de 0.15 fois le diamètre.

Le champ:

Un quatrième paramètre est l'étendu du ciel que l'intrument permet de voir. C'est le champ. Il diminue quand le grossissement augmente. Dans les petites lunettes il couvre un arc d'environ 30' (diamètre apparent de la Lune pour un faible grossissement)
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