le téléscope de Newton

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LE TÉLESCOPE DE NEWT
LE TÉLESCOPE DE NEWTLE TÉLESCOPE DE NEWT
LE TÉLESCOPE DE NEWTON
ONON
ON
En 1672, soixante ans environ après l'utilisation historique d'une lunette par Galilée (1564-1642), Isaac
Newton (1642-1727) met au point un nouvel instrument pour les observations astronomiques. Les
télescopes de type Newton font toujours partie des instruments proposés aux astronomes.
1. Étude du télescope de Newton
Voici la description fournie par le fabricant du
télescope.
"La différence majeure entre un télescope de
Newton et une lunette astronomique réside dans
leur principe optique : le télescope de type Newton
est constitué d'un miroir concave placé au fond
d'un tube, qui réfléchit et concentre la lumière vers
un second miroir plan incliné à 45°, dit secondaire,
qui la renvoie vers l'oculaire.
Le télescope permet l'observation des détails des
bandes nuageuses de Jupiter, des reliefs de la Lune
et des planètes plus difficiles comme Mars, dont
vous distinguerez la topographie. Il est livré avec 2
oculaires de 31,75 mm et un objectif, dit chercheur,
6x30 mm (grossissement X diamètre de l'objectif)"
Télescope de Newton 114 / 900 mm (diamètre,
focale). Grossissement de 36X et 138X.
Questions
1.1. À l'aide du document ci-contre, identifiez sur la photo les différents éléments optiques constitutifs du
télescope décrit.
1.2. Quelle est la distance focale du miroir principal du télescope ?
1.3. Comment procéder pour modifier le grossissement du télescope ? Est-ce différent de la lunette ?
1.4. Le diamètre apparent de Jupiter observé depuis la Terre est au maximum de 47". Calculez le diamètre
apparent de Jupiter vu par le télescope à son plus fort grossissement.
1.5. L'expression du grossissement du télescope en fonction des paramètres de l'objectif et de l'oculaire
est identique à celle de la lunette. Calculez les distances focales des deux oculaires fournis avec le
télescope.
1.6. Soit F2 le foyer objet de l'oculaire. Le télescope étant afocal, donnez la position de l'image du foyer
F1 du miroir principal par le miroir secondaire.

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2. Grossissement.
On veut construire un télescope de type Newton à l'aide d'un miroir primaire sphérique de diamètre
d'ouverture D = 40 mm et de rayon de courbure R = 30 cm.
2.1. Quelle est la distance focale f'1 du miroir primaire ?
2.2. Le miroir plan secondaire, incliné à 45° par rapport à l'axe du miroir primaire, est placé à 10 cm du
sommet S de ce dernier.
Grâce à lui, à quelle distance de l'axe du miroir primaire est rejeté le foyer F'1 ? On repère par F"1 la
nouvelle position du foyer.
2.3. On place l'oculaire, de focale 12 mm, en faisant coïncider son foyer objet F, avec le foyer F1".
Schématisez en taille réelle le dispositif miroir primaire secondaire / oculaire.
Grâce à un filtre spécial, on observe le Soleil dont le centre est dans le prolongement de l'axe du miroir
primaire.
En représentant le Soleil par son diamètre apparent α construisez sur le schéma précédent l'image A1B1
qu'en donne le miroir primaire seul.
Sur ce même schéma, placez l'image A1'B1' qu'en donne ensuite le miroir secondaire.
Construisez l'image finale fournie par l'oculaire. Où se situe-t-elle ?
Indiquez sur le schéma l'angle α' sous lequel on observe l'image finale.
2.4. Exprimez α en fonction de la distance focale du miroir primaire et de la grandeur A1B1 de l'image
intermédiaire du Soleil.
Exprimez α' en fonction de la distance focale de l'oculaire et de A1B1
Établissez alors une relation permettant de calculer le grossissement G du télescope défini par G = α
αα
α' / α
αα
α
2.5. On pourrait déplacer le miroir secondaire pour le rapprocher du foyer du miroir principal ; quel serait
l'intérêt de cette modification ?
Comment la position de l'oculaire est-elle déplacée dans ce cas ? quel peut-être alors l'inconvénient de la
modification ?
B
B'
B"
θ
θ
θ
θ′
θ′
F1
F2