Fiche de synthèse n°12 La lunette astronomique, instrument afoal

Chapitre 4 : La lunette astronomique Terminale S Spécialité 1 ère Partie Objectif Oculaire : Produire des images, observer Page 3 sur 4 II 3 Grossissement standard de la lunette astronomique afocale On appelle G le grossissement standard de la lunette, il est définit par le rapport suivant : α α ' G =

Physique La lunette astronomique Chap - Free

11) Le grossissement d’une lunette astronomique est défini par G = θ’ θ Démontrer que pour une lunette astronomique afocale, on a G = f ’ 1 f ’ 2 Calculer G à l’aide des 2 formules proposées

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3 Le grossissement de la lunette astronomique Définition du grossissement : L’intéêt de la lunette astonomiue éside dans le fait ue le diamète angulaie de l’image définitive est plus élevé ue elui de l’o jet Le grossissement de la lunette astronomique est défini par : – : grossissement (sans unité)

CHAPITRE 19 : ASTRONOMIQ UE

Pour augmenter le grossissement d’une lunette astronomique, on peut donc augmenter ????1′ ou bien diminuer ????2′ IV EXERCICES D’APPLICATION Exercice 1 Exercice 2 Exercice 3 Exercice 4 Exercice 5

Documents de Physique-Chimie M MORIN

V Établissement de l’expression du grossissement d’une lunette afocale Par définition, le grossissement a pour expression =????′ ???? Par exemple, si on observe la Lune avec une lunette astronomique, α et α' correspondent respectivement au diamètre apparent de la Lune et celui de son image définitive

Lunette astronomique - Chantiers de Sciences

La lunette astronomique est constituée de deux lentilles convergentes : objectif L 1 et oculaire L 2 Elle est « afocale » car le foyer image de L 1 est confondu avec le foyer objet de L 2 A partir de la construction optique pour un objet « il sà l’infini », ’agit de montrer que le grossissement est égal à G = ’ / = - f’

La lunette astronomique-le retour

une lunette afocale -Établir l’expression du grossissement d’une lunette afocale -Exploiter les données caractéristiques d’une lunette commerciale -Réaliser une maquette de lunette astronomique ou utiliser une lunette commerciale pour en déterminer le grossissement

Fonctionnement d’une lunette astronomique

1609, la lunette d’appro he omme instrument d’observation astronomique par l’ensem le de ses oservations élestes : il s’étonnait des phénomènes qu’il voyait et il les étudiait Il construisait ces propres lunettes, en leur donnant d’aord un grossissement de six, pour finalement le porter à 20 puis a 30 Cette

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1. Présentation de la lunette astronomique

Quelques repères historiques

lointains : les astres. La lunette astronomique a été inventée aux Pays Bas à la fin du XVIème siècle.

observer les astres. Il en a perfectionné le concept et a construit de nombreuses lunettes. Cela lui a

ƉĞƌŵŝƐĚ͛ŝŶŶŽŵďƌĂďůĞƐĚĠĐŽƵǀĞƌƚĞƐ͕ĐŽŵŵĞů͛ĞǆŝƐƚĞŶĐĞĚĞƐƐĂƚĞůůŝƚĞƐĚĞJupiter, les phases de Vénus,

les anneaux de Saturne, etc. ĞƐŽďƐĞƌǀĂƚŝŽŶƐŽŶƚƵŶĞƉŽƌƚĠĞĐŽŶƐŝĚĠƌĂďůĞƉƵŝƐƋƵ͛ĞůůĞƐĐŽŶĐŽƵƌĞŶƚ

toutes à accréditer les thèses de Copernic, plaçant le Soleil et non plus la Terre au centre de notre

système.

Constitution de la lunette astronomique

Une lunette astronomique est constituée deux parties optiques :

ĞƐǇƐƚğŵĞŽƉƚŝƋƵĞƉůĂĐĠĚƵĐƀƚĠĚĞů͛ŽďũĞƚĞƐƚĂƉƉĞůĠů͛ŽďũĞĐƚŝĨ de la lunette.

ĞƐǇƐƚğŵĞŽƉƚŝƋƵĞƉůĂĐĠĚƵĐƀƚĠĚĞů͛ƈŝůĚĞů͛ŽďƐĞƌǀĂƚĞƵƌĞƐƚĂƉƉĞůĠů͛ŽĐƵůĂŝƌĞ de la lunette.

2. Modèle optique de la lunette astronomique

On modélise comme suit la lunette astronomique :

ů͛ŽďũĞƚŽďƐĞƌǀĠétant très grand et très lointain, il est modélisé par un objet ܣ଴ܤ

ů͛ŽďũĞĐƚŝĨĞƐƚŵŽĚĠůŝƐĠƉĂƌƵŶĞlentille convergente de centre optique ܱ

ů͛ŽĐƵůĂŝƌĞĞƐƚŵŽĚĠůŝƐĠƉĂƌƵŶĞlentille convergente de centre optique ܱ

2.1. ŽƌŵĂƚŝŽŶĚ͛ƵŶĞŝŵĂŐĞƉĂƌůĂůƵŶĞƚƚĞĂƐƚƌŽŶŽŵŝƋƵĞ

Le principe de la lunette afocale

L͛image donnée par l͛instrument doit se trouver à l͛infini afin d͛être observable sans effort d͛accommodation. Cette

condition est réalisée lorsque la lunette est mise au point : elle est alors afocale. Son principe peut alors être résumé ainsi : Terminale STL ʹ Ondes Fiche de synthèse n°12 :la lunette astronomique, instrument afocal

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Lorsque la mise au point est réalisée, le foyer image ࡲ૚ᇱ de l͛ŽďũĞĐƚŝĨ et le foyer objet ࡲ૛ de l͛ŽĐƵlaire sont

confondus. Alors :

͛ŽďũĞĐƚŝĨĚŽŶŶĞĚĞů͛ŽďũĞƚܣ଴ܤ଴ une image ܣଵܤଵ réelle et renversée, dans son plan focal image (ܣ଴ܤ

͛ŝŵĂŐĞŝŶƚĞrmédiaire ܣଵܤ

͛ŽĐƵůĂŝƌĞ ĚŽŶŶĞ ĚĞܣଵܤଵ une image définitive ܣଶܤ

Une version animée de cette construction est proposée sur le site des collections numériques.

2.2. Un instrument afocal

͛ŽďũĞƚĞƐƚăů͛ŝŶĨŝŶŝ͕ů͛ŝŵĂŐĞĚĠĨŝŶŝƚŝǀĞĞƐƚăů͛ŝŶĨŝŶŝ͗ŽŶĚŝƚƋƵĞ, lorsqu͛ĞůůĞĞƐƚŵŝƐĞĂƵpoint, la lunette

astronomique est " afocale ».

2.3. Tracé du faisceau traversant l͛instrument

La figure ci-dessous illustre la marche du faisceau de lumière issu du point objet ܤ l͛obtenir il faut : tracer la marche du rayon de lumière issu de ܤ tracer la marche du rayon de lumière issu de ܤ le faisceau est alors compris entre ces deux rayons limites. Terminale STL ʹ Ondes Fiche de synthèse n°12 :la lunette astronomique, instrument afocal

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Une version animée de cette construction est proposée sur le site des collections numériques.

3. Le grossissement de la lunette astronomique

Définition du grossissement :

Le grossissement de la lunette astronomique est défini par :

Expression du grossissement ĞŶĨŽŶĐƚŝŽŶĚĞƐĚŝƐƚĂŶĐĞƐĨŽĐĂůĞƐĚĞů͛ŽďũĞĐƚŝĨĞƚĚĞů͛ŽĐƵůĂŝƌĞ :

Dans le triangle rectangle ܱଵܨଵᇱܤ Terminale STL ʹ Ondes Fiche de synthèse n°12 :la lunette astronomique, instrument afocal

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De même, dans le triangle rectangle ܱଶܨଶܤ

On en déduit :

Remarque : cette expression justifie le choŝǆĚ͛ƵŶĞůĞŶƚŝůůĞĚĞůŽŶŐƵĞĚŝƐƚĂŶĐĞĨŽĐĂůĞƉŽƵƌů͛ŽďũĞĐƚŝĨĞƚĚĞĐŽƵƌƚĞĚŝƐƚĂŶĐĞ

ŵĞŝůůĞƵƌƐŽĐƵůĂŝƌĞƐŽŶƚĚĞƐĚŝƐƚĂŶĐĞƐĨŽĐĂůĞƐĚĞů͛ŽƌĚƌe de quelques millimètres

Pour augmenter le grossissement d͛ƵŶĞ ůƵŶĞƚƚĞ ŝů ĨĂƵƚ ƌĠĚƵŝƌĞ ůĂ ĚŝƐƚĂŶce focale de l͛ŽĐƵůĂŝƌĞ͘Cela

engendre :

une augmentation du grossissement (c͛ĞƐƚů͛ĞĨĨĞƚƐŽƵŚĂŝƚĠͿ

une baisse de la luminosité des images et une réduction du champ.

4. Pouvoir de résolution de la lunette astronomique

La définition du pouvoir de résolution de la lunette astronomique est la même que pour tous les instruments : c͛est l͛angle

minimal entre deux points dont on peut distinguer les images.

Ce pouvoir de résolution est notamment limité par la diffraction du faisceau de lumière entrant dans l͛objectif. Ainsi :

Plus l͛ŽďũĞĐƚŝĨĂƵŶŐƌĂŶĚĚŝĂŵğƚƌĞ͕moins la diffraction est importante et meilleure est la résolution.

Voir séquence 11 sur le microscope pour plus de détails concernant le lien entre la diffraction et la résolution.

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Chapitre 4 La lunette astronomique - Eklablog

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