La lunette astronomique
Objectifs :
Comment réaliser une lunette à partir d’une situation problème ?
I – Principe de fonctionnement.
1- Activité documentaire.(à faire à la maison)
Depuis que Galilée a braqué vers le ciel la première lunette, les instruments sont devenus les meilleurs
amis des astronomes. Aujourd’hui, ce privilège n’est plus réservé aux seuls professionnels : une gamme
complète, bon marché et facile d’utilisation est à la disposition des amateurs même débutants. Seul risque :
amplifier votre plaisir.
A quoi sert un instrument ? La réponse est simple : à voir les astres. Mais elle n'est pas suffisante. Le rôle
fondamental des lunettes et des télescopes, c'est avant tout de collecter plus de lumière que l'œil et d'avoir
une focale plus longue. Notre œil se compose en effet essentiellement d'une lentille, le cristallin, qui forme
l'image de ce que nous regardons sur un écran la rétine. Si nous ne voyons qu'un nombre limité d'objets
célestes et avec peu de détails, deux raisons à cela :
- d'abord, le diamètre de la lentille de notre œil est petit : c'est le diamètre de la pupille, de l'ordre de 7
mm, ce qui fait que nous ne captons qu'une partie du rayonnement lumineux des astres et, pour ceux qui sont
très éloignés, pas assez pour que les cellules de la rétine soient excitées.
- d'autre part, la focale du cristallin, distance qui sépare une lentille de l'image qu'elle forme d'un objet
à l'infini, est trop courte pour voir de fins détails. Il en va de même avec un appareil photographique. Si
l'objectif a une courte focale (par exemple 50 mm), on voit moins de détails d’un objet éloigné qu'avec un
téléobjectif (de 200 mm de distance focale par exemple).
La lunette utilise précisément un objectif. Il s'agit de l'assemblage de deux ou trois lentilles, dont les
matériaux et les formes ont été soigneusement calculés pour donner une image de qualité. La lumière des
astres, collectée par l'objectif, traverse celui-ci et se trouve focalisée à l'extrémité du tube de l'instrument où
l'on peut l'observer au moyen d'un oculaire, sorte de loupe très puissante.
Le télescope arrive au même résultat grâce à un miroir. C'est un disque de verre, dont la surface a été
légèrement creusée et revêtue d'une fine couche de métal réfléchissant, généralement de l'aluminium. Le
miroir reçoit la lumière de l'astre et la réfléchit en la focalisant. Un second miroir, beaucoup plus petit,
renvoie la lumière sur le côté du tube où on peut l'observer au moyen de l'oculaire. Ce type de télescope est
appelé Newton.
Il existe d'autres variantes de télescopes, visant essentiellement à obtenir des appareils puissants mais de
faible encombrement. […]
CIEL ET ESPACE - HORS-SERIE N°5 – Octobre – Novembre - Décembre 1992
Après lecture du texte, répondre aux questions suivantes :
1. A quel système optique est assimilé le cristallin de l'œil ?
2. Qu'est ce que la focale d'une lentille ?
3. Où se forme l'image d'un objet situé à l'infini, à travers une lentille convergente ?
4. Combien de systèmes optiques utilise la lunette astronomique ? Donner leurs noms.
5. Par quel système optique pénètre la lumière issue de l'objet observé ?
6. Où doit-on placer l’œil pour l’observation ?
7. A quoi sert une lunette astronomique ?
8. Comment fabriquer une lunette avec le matériel du laboratoire ?