Specialite-10_files/TP de Spécialité n°6

TP de Sp´ecialit´e no6
Mod´elisation d’un t´elescope
1´ El´ements optiques
On mod´elise le t´elescope par :
–unmiroirprincipal,not´eM
1,jouantlerˆoled’objectif
de distance focale f!
1=250mm;
–une lentille convergente, not´ee L
2,jouantlerˆole
d’oculaire de distance focale f!
2=50mm.
•V´erifier grossi`erement les distances focales du miroir
et de la lentille.
2Calculdespositions
On veut construire un t´elescope afocal :lefoyerimage
F!
1(qui est, par ailleurs, confondu avec F1)dumiroir
objectif doit ˆetre confondu avec le foyer objet F2de la
lentille oculaire.
•` Aquelledistancefaut-ildisposerlalentilleL
2du mi-
roir sph´erique M1?
3Œil&´etoile
Le t´elescope est un instrument destin´e `a observer un ob-
jet AB `a l’infini, en renvoyant une image finale A’B’ `a
l’infini. Il faut donc rajouter deux ensembles simulants
l’astre et l’œil.
Comme nous sommes contraint de regrouper les bancs
de deux groupes, un groupe s’occupera pour l’instant de
cr´eer soit un œil, soit une ´etoile.
•Cˆot´e fenˆetre, l’œil :Surlebanc,`alasortiedelalan-
terne, ajouter le porte-objet avec la grille, et position-
ner une lentille de 10 δde fa¸con `a avoir un faisceau
parall`ele. Lier l’ensemble lanterne-lentille avec deux
noix et une barre.
On notera cette lentille L0.
•Cˆot´e couloir, l’´etoile :Surlebanc,placerlaseconde
lentille de 10 δet l’´ecran de fa¸con `a simuler la corn´ee
et la r´etine, en r´eglant la mˆeme distance que pour
l’œil. Lier l’ensemble lentille-´ecran avec deux noix et
une barre.
On notera la derni`ere lentille L3.
4Montagedut´elescope
Regroupez-vous cˆot´e fenˆetre afin de disposer
de deux bancs d’optique par groupe.
On va disposer le miroir sph´erique M1sur un pied demi-
lune `a l’extr´emit´e du premier banc, l´eg`erement de biais,
et on va placer la lentille oculaire sur le second banc
d’optique :
Banc no1
Banc no2
Miroir
sph´erique (M1)
Lentille (L2)
Dans ce montage, l’´etoile est port´ee par le banc no1,
l’œil par le banc no2, conform´ement au sens du rayon
lumineux dessin´e.
•R´egler les positions du miroir et de la lentille, afin de
respecter pr´ecis´ement la distance miroir-lentille assu-
rant le caract`ere afocal du t´elescope.
•Effectuer la mise au point en d´epla¸cant tr`es l´eg`ere-
ment la lentille L3simulant la corn´ee de l’œil.
•Observer les caract´eristiques de l’image obtenue, les
noter sur le compte-rendu.
5Cercleoculaire
•Enlever l’ensemble simulant l’œil (bloc ´ecran et len-
tille L3plac´e sur le banc no2). Rechercher la plus
petite section du faisceau sortant de l’oculaire, puis
v´erifier qu’il s’agit de l’image de la monture du miroir
objectif, en pla¸cant une pointe de crayon proche du
miroir.
•Noter sur le compte-rendu le diam`etre et la position
par rapport `a l’oculaire du cercle oculaire.
6T´elescopedeNewton!!
Banc no1
Banc no2
Miroir
secondaire (Mp)Miroir
sph´erique (M1)
Lentille (L2)
•Sur un pied demi-lune, placer un miroir plan Mp`a 4 5 o
par rapport au premier banc, de fa¸con `a intercepter
le faisceau ´emergent du miroir M1,maintenantplac´e
sur le banc no1, et `a le renvoyer `a 90o.

•Placer le second banc d’optique de fa¸con `a ce que la
distance miroir sph´erique M1-lentille L2soit toujours
pr´ecis´ement ´egale `a la valeur qui rends le t´elescope
afocal.
•L’image obtenue est-elle diff´erente au cas sans mi-
roir plan ? Quelle est alors l’utilit´e de ce miroir se-
condaire ?
""
"
Diff´erents types de t´elescopes
•Placer le second banc d’optique de fa¸con `a ce que la
distance miroir sph´erique M1-lentille L2soit toujours
pr´ecis´ement ´egale `a la valeur qui rends le t´elescope
afocal.
•L’image obtenue est-elle diff´erente au cas sans mi-
roir plan ? Quelle est alors l’utilit´e de ce miroir se-
condaire ?
""
"
Diff´erents types de t´elescopes

Sp´ecialit´e – TP de Sp´ecialit´e 6
T´elescope de Newton
Au bureau
2bancsd’optique+accessoires
1pieddemi-lune