définition:
"Une lunette astronomique est formée de deux systèmes convergents alignés sur le même axe optique :
-l'objectif, de grande distance focale, donne d'un objet très eloigné une image dans son plan focal image.
-l'occulaire, de courte distance focale, permet à l'oeil nu d'observer cette image intermédiaire.
C'est un instrument de type réfracteur : la lumière traverse l'objectif
Le grossisement d'une lunette est égal à la distance focale de l'objectif divisée par celle de l'oculaire."
Histoire:
L'astronome italien Galileo Galilei (Gallilée), fut le premier à fabriquer une lunette astronomique en mai 1609. Il fabriqua lui-même les lentilles et obtint une lunette avec un grossissement de 6 fois, sans déformation de l'image. Puis il en réalisa une seconde avec un grossissement de 9 fois. Il présenta ensuite son invention aux sénateurs de la République de Venise en août 1609. Les sénateurs y virent tout d'abord une application militaire, mais Galilei pointa sa lunette vers le ciel.
Cependant, à l'époque, il est difficile de fabriquer des lentilles de grands diamètres et de distance focale suffisante ; le prix à dépenser pour disposer d'un instrument de qualité le réserve donc aux amateurs fortunés. A l'heure actuelle, la lunette est toujours utilisée par les amateurs car, ironie de l'évolution de la technique, elle est moins chère que le télescope, qui est utilisé par les professionnels et quelques grands amateurs.
Le fonctionnement:
La lunette astronomique se décompose en deux parties, chacunes composées d'un système de lentilles convergentes.
La première partie s'appelle l'objectif. Il concentre les rayons lumineux en un point appelé le point focal ; c'est le foyer de la lunette. L'image obtenue est réelle et inversé. De plus, plus sa distance focale est grande, plus nous pouvons observer des objet éloignés.
Il y a ensuite la deuxième partie appellé l'oculaire. l'oculaire permet à l'oeil de capter correctement les rayons lumineux en grossissant l'image de l'objet.formé par l'objectif. Plus la longueur focale est grande, plus l'image est petite. C'est donc en changeant l'occulaire que l'on modifie le grossisementde la lunette.
Au final, on peut donc schématiser le fonctionnement d'une lunette astronomique de la manière suivante:
Il est important de noter que l'image ainsi observée est inversée.
Dans une lunette astronomique, le grosssissement n'est pas le seul facteur pour la netteté de l'observation. Le pouvoir collecteur de luminosité détermine, par exemple, la brillance de l'image. De plus, plus le diamètre des lentilles composant l'objectif sera grand, plus il sera possible d'observer des objet de faible luminosité. Le pouvoir de séparation est également très important, car c'est lui qui donne à l'instrument le pouvoir de distinguer deux objets dont la séparation angulaire est faible ; alors qu'avec une résolution moindre ils n'auraient été perçu que comme un seul objet.
Malgrés l'évolution et l'amélioration des techniques de création des lentilles, certains problèmes demeurent, comme les aberrations sphériques, les aberrations chromatiques ainsi que l'effet Doppler. Les aberrations sphériques sont dues aux fait que les diffèrents spectres lumineux ne réagissent pas de la même manière en passant a travers un système optique ; les diffèrents faisceaux lumineux n'ont donc pas le même foyer ce qui crée une déformation de l'image.
Ce phénomène peut être compensé par des combinaisons de lentilles.
Les aberrations chromatiques sont, elles, dues à la dispertion de la lumière passant à travers un système optique. Cette aberration donne, comme les aberrations sphériques, une déformation de l'image. Il est possible de corriger cela en fabriquant des lentilles avec des qualités diffèrentes de verre ; on appelle ce système de lentilles un doublet crown-flint, nom dû au deux types de qualités de verre: la lentille de crown et la lentille de flint. La lentille de crown est une lentille convergente composée de silice, de chaux et de soude. La lentille de flint, elle, est une lentille divergente dont la composition est analogue à celle du cristal.
Pour finir, l'effet doppler est un phénomène dû à l'étirement ou à la compression des ondes lumineuses. Plus un objet se raproche de son observateur, plus la longueur d'onde de la lumière qu'elle émet est comprimée, donc plus elle va vers les couleurs à petites longueurs d'ondes, plus elle va vers le bleu.
A l'inverse, quand l'objet s'éloigne de son observateur, sa longueur d'onde s'étire, donc la lumière qu'il émet tend vers les couleurs à grandes longueurs d'ondes, donc vers le rouge.
La lunette astronomique a sur le télescope cet avantage de la stabilité de ses composants et de la facilité avec laquelle on peut les fabriquer, c'est pourquoi il est moins cher que le téléscope. Cependant, ses possiblilitées sont vite limitées par sa taille et par les aberrations et autres phénomènes d'optique. C'est pour ces raisons que le télescope est préféré à la lunette astronomique par la comunauté scientifique.
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