Chapitre 24 : former des images

Question 1

Qu’est-ce qu’une lunette astronomique ?

Answer 1

Lunette astronomique est formée de deux lentilles convergentes : L_1, l’objectif (de distance focale f’_1) et L_2, l’oculaire (de distance focale f’_2).

L_1 forme premièrement une image intermédiaire A1B1 de l’objet AB situé à l’infini.
L_2 forme ensuite une image à l’infini A’B’ de A1B1

C’est une lunette afocale.

Question 2

Qu’est-ce qu’une lunette afocale ?

Answer 2

C’est une lunette qui crée une image à l’infini d’un objet à l’infini, les foyers image F’_1 et foyer objet F’_2 sont alors confondus.

Question 3

Comment construire le graphique représentatif du chemin des rayons dans une lunette afocale lorsqu’on observe un objet AB ?

Answer 3

1. Placer le point A sur l’axe optique, les rayons lumineux issus de B pénètrent dans la lunette en formant un angle θ avec l’axe optique
2. Prolonger le rayon lumineux non dévié issu de B, qui passe par le centre optique O1 de l’objectif
3. Placer le point A1 sur le foyer image de l’objectif, le point B1 est l’intersection du rayon lumineux issu de B tracé précédemment et du plan focal, image de l’objectif. Tous les rayons issus de B convergent alors vers B1.
4. Tracer alors la droite reliant B1 au centre optique O2 de l’oculaire, d’angle θ’ avec l’axe optique. Tous les rayons issus de B sortent alors de l’oculaire parallèles à cette droite, cad de même angle θ’ avec l’axe optique.

Question 4

Comment justifier que le point A1, image du point A est confondu avec le foyer image F’_1 de l’objectif et avec le foyer objet F’_2 de l’oculaire ?

Answer 4

1. Appliquer la relation de conjugaison à l’objectif
2. Puisque AB est à l’infini, faire tendre 1/O1A vers 0
3. En déduire que O1A1=O1F’_1 et donc A1=F’_1

Procéder de même pour l’oculaire

Question 5

Qu’est-ce que le grossissement G d’une lunette astronomique ?

Answer 5

G=θ’/θ avec θ’ l’angle sous lequel est vu l’image A’B’ formée par la lunette et θ l’angle sous lequel est vu l’objet AB sans lunette.

Dans une lunette afocales peut utiliser l’approximation des petits angles et le fait que A1=F’_1=F_2 :
θ=tanθ=A1B1/O1A1=A1B1/f’1
De même pour l’oculaire

Ainsi G=θ’/θ=f’1/f’2