Mise en situation

Un instrument d'observation astronomique destiné au grand public permet d'obtenir rapidement et facilement une image céleste impossible à voir à l'œil nu.

Détailler l'image de l'objet visé signifie chercher à en apercevoir les plus fins détails possibles. Plus le diamètre de l'instrument augmente, plus ce pouvoir augmente. Si la pupille de l'œil s'ouvre jusqu'à 6 mm de diamètre dans l'obscurité, sa surface est alors de 28 mm2. La surface du miroir d'un instrument d'observation de 100 mm de diamètre est de 7850 mm2. En divisant 7850 par 28, on trouve 280... Cet instrument admet donc 280 fois plus de lumière que votre œil dans l'obscurité.

C'est en partie pourquoi il peut nous montrer des étoiles invisibles à l'œil nu.

Il n'existe en réalité que 2 sortes d'instruments astronomiques : les lunettes et les télescopes. Pour les 2 instruments, le principe est le même : une pièce optique principale appelée « objectif » fait converger la lumière des astres en son foyer ou elle forme une image. Cette image est grossie par une loupe qu'on appelle « oculaire ». Dans une lunette, l'objectif est une lentille biconvexe, c'est à dire un verre (ou un système de verres) convergent, qui est traversée par la lumière. Au contraire, dans un télescope, l'objectif est un miroir concave (légèrement creux) qui focalise la lumière en la réfléchissant. L'oculaire est une loupe composée de plusieurs lentilles à travers lesquelles l'œil examine l'image formée par l'objectif.

  • Les lunettes astronomiques

    Elles sont toujours construites selon le même principe. Un objectif à l'avant et un oculaire à l'arrière, entre les deux, un tube vide. Certaines lunettes peuvent être équipées d'un renvoi coudé d'observation pour un meilleur confort d'utilisation.

  • Les télescopes

    Ils ont toujours le miroir principal à l'arrière au fond du tube. L'image qu'ils forment peut-être observée par l'oculaire de plusieurs façons et en différents endroits, après réflexion sur un miroir secondaire plus petit.

    Le montage le plus simple a été imaginé par Newton : un petit miroir plan incliné à 45°, placé à l'entrée du tube, renvoie à angle droit le faisceau lumineux formant l'image à observer. Ce miroir secondaire empêche légèrement l'admission de lumière dans le tube. Le Schmidt-Cassegrain est muni d'un miroir secondaire convexe et renvoie les rayons en arrière à travers un trou percé au centre du miroir principal. C'est la que se trouve le porte-oculaire.