La lunette astronomique
Objectifs : Le but de ce TP est comprendre le principe de formation de l’image au travers une lunette
astronomique puis de réaliser l’instrument à l’aide de deux lentilles convergentes.
I. Pré-requis
Deux personnes placées en P et Q observent un point B d’un objet. Les rayons lumineux issus de B et qui
arrivent en P et Q font un angle qui dépend de la distance PQ mais aussi de la distance qui les sépare du
point B.
a) Que fait l’angle si l’objet B est situé à plus grande distance ? (Voir schéma)
b) Si l’objet est maintenant à très très grande distance, que vaut l’angle ?
c) Conclure : comment sont les rayons lumineux BP et BQ dans le cas d’un objet situé à l’infini ?
II. Réalisation de la maquette
La lunette pointe vers un astre situé à l’infini. Sur cet astre est repéré deux points A et B (A
situé au centre et B à la périphérie de l’astre)
On souhaite réaliser une lunette astronomique en utilisant deux lentilles L1 et L2 avec f’1>f’2. La
lentille placée du coté de l’objet est appelée l’objectif, celle placée devant l’œil est l’oculaire.
Les deux lentilles sont alignées et possèdent ainsi le même axe optique.
Dans un premier temps, on considère que la lentille L1 est l’objectif et L2 l’oculaire. (cas de la figure 1)
L’axe de la lunette (=axe optique des lentilles L1 et L2) est dirigé vers le point A, d’après le pré-requis, les
rayons lumineux issus de B arrivent parallèle entre eux sur la lentille mais font un angle par rapport à l’axe
de la lunette (voir schéma de la figure 1) car le point B est excentré par rapport au point A.
L’objectif pointe en direction d’un objet AB éloigné (supposé à l’infini). Cet objet donne une image
intermédiaire A1B1 au travers l’objectif.
a) Le plan focal image de l’objectif est le plan passant par le foyer image de cette lentille et perpendiculaire
à l’axe optique. Tracer ce plan sur la figure 1.
b) Vérifier par une construction que l’image A1 B1 de cet objet AB situé à l’infini au travers l’objectif se
situe dans le plan focal image de cette lentille. (on complètera son schéma avec deux rayons particuliers
pour déterminer l’image B1 du point B).
Conclusion : Si un objet est ………………, son image se forme dans le …….. ………… de la lentille