TELESCOPE DE NEWTON

TP ϕ
ϕϕ
ϕ
T ELESCOPE DE N EWTON
BUT : Etudier la modélisation d’un télescope de Newton
Appliquer les propriétés connues des lentilles convergentes, miroirs plans et miroirs sphériques convergents
Déterminer les caractéristiques de l’image intermédiaire et l’image définitive
Faire la construction du cercle oculaire
Déterminer diamètre apparent et grossissement
1. Objectif
L’objectif est constitué d’un miroir sphérique convergent (appelé miroir primaire) de distance focale f
1
.
L’objectif doit permettre d’obtenir une image A
1
B
1
d’un objet AB très éloigné (AB situé à l’infini).
1.1. Où doit se former l’image A
1
B
1
?
Représenter ci-dessous la marche des rayons issus de B et se réfléchissant sur le miroir concave :
1.2.1. Quel est le sens de A
1
B
1
(par rapport à AB) ?
1.2.2. L’image intermédiaire A
1
B
1
est-elle plus grande ou plus petite que l’objet AB ?
1.2.3. Exprimer le diamètre apparent, α , de l’objet AB en fonction de A
1
B
1
et de f
1
2. Miroir secondaire
Il est constitué d’un miroir plan, c’est un miroir de renvoi. Il forme A’
1
B’
1
image de A
1
B
1
2.1. Que peut-on dire de A
1
B
1
et de A’
1
B’
1
(par rapport au plan du miroir) ?
2.2. Qu’en déduit-on sur leurs tailles respectives ?
Représenter ci-contre A’
1
B’
1
image de A
1
B
1
par le miroir secondaire:
3. Oculaire
L’oculaire est constitué d’une lentille convergente L
2
de distance focale f’
2
L’oculaire forme une image définitive A
2
B
2
. Pour une observation sans accommodation (donc sans fatigue) cette image
doit se situer à l’infini.
3.1. Où doit se trouver A'
1
B'
1
par rapport à la lentille L
2
(l’oculaire) ?
Représenter ci-dessous A’
1
B’
1
et la marche des rayons issus de B’
1
au travers de l’oculaire (inscrire également α’) :
3.2.1. Quel est le sens de l’image définitive A
2
B
2
par rapport à l’image intermédiaire A'
1
B'
1
?
3.2.2. A
2
B
2
est elle plus grande ou plus petite que A'
1
B'
1
?
3.2.3. A
2
B
2
est elle plus grande ou plus petite que AB ?
3.2.4. Exprimer le diamètre apparent, α ’, de l’image (A
2
B
2
) en fonction de A'
1
B'
1
et de f’
2
4. Télescope de Newton
Représenter sur la feuille ‘‘Image formée par un télescope de Newton’’ la marche des rayons issus de B et traversant le
télescope (en rouge le rayon passant par C
1
, en vert celui passant par F
1
et en bleu l’autre rayon)
5. Cercle oculaire
Représenter sur la feuille ‘‘Cercle oculaire pour un télescope de Newton’’ la construction donnant le cercle oculaire (en
vert les rayons passant par F
2
et en bleu ceux passant par O
2
)
6. Grossissement du télescope de Newton
Le grossissement, G, du télescope est le rapport des diamètres apparents : G =
'
α
α
Exprimer G en fonction des distances focales f
1
et f’
2
C
1
F
1
S
1
α
B
1
A
1
F
2
L
2
F’
2
O
2