Petit point sur les télescopes

Cette page a pour but de décrire sommairement les télescopes, des les comparer à la lunette astronomique, et d'en décrire quelques paramètres.

J'ai pris les 2 premiers schémas sur le site de : http://www.astroclub-charleroi.be/pages/accueil.html

Lunette ou télescope ?

Une lunette (ou réfracteur) est un instrument d'optique composé de plusieurs lentilles.

Son extrémité est un objectif achromatique (souvent) composé de deux lentilles taillées dans des verres différents, avec des conditions rigoureuses d'homogénnéité et d'indice de réfraction, et dont les courbures sont imposées.

L'autre extrémité est le porte-oculaire.

Figure 1 : schéma illustrant le principe de la lunette

Les rayons proviennent de l'infiniment lointain, et arrivent donc parallèles à l'axe optique de l'instrument. Dans ce cas, les règles de l'optique géométrique (qui s'appliquent dans les conditions de Gauss) impliquent que ces rayons se confondent au foyer image de l'objectif. De même, on place le foyer objet de l'oculaire au même endroit, pour que les rayons ressortent à l'infini (c'est à dire parallèles à l'axe optique) après l'oculaire.

Pour plus de renseignements sur la lunette, allez ici

NB : Les conditions de Gauss sont vérifiées si les rayons lumineux arrivent avec un angle d'incidence faible avec l'axe optique et s'ils arrivent proches du centre de la lentille (et non sur les bords).

Un télescope a pour objectif un miroir concave, c'est à dire un disque de verre épais ayant une face polie concave, dont la  courbure est à peine visible, et rendue réfléchissante par un dépôt d'argent ou d'aluminium.

(Pour en savoir plus sur les miroirs de télescope et leur élaboration, c'est ici)

NB: le verre dans lequel est fait une lentille doit être très homogène (sans défauts tels que des bulles), alors que pour un miroir, les défauts à l'intérieur du bloc de verre n'ont aucune importance, c'est la surface qui doit être sans défauts.

Il existe plusieurs types de télescopes, je présente ici les deux types les plus rencontrés, néanmoins il existe une multitude de variantes ! Chaque type de télescope présente des avantages et inconvénients, et c'est selon ses besoins et ses capacités que l'utilisateur choisit le télescope qui lui convient.

Le télescope de Newton :

 Figure 2 : schéma illustrant le principe du télescope de Newton

On rejette le faisceau hors du tube dans une position commode pour observer.

Le miroir primaire (ou miroir principal) est concave (le plus souvent, sphérique ou parabolique).

Le miroir secondaire est plan.

Pour plus d'infos, ici

Le télescope Cassegrain :

Figure 3 : schéma illustrant le principe du télescope Cassegrain

Dans ce cas le miroir primaire (concave) est percé pour permettre le passage du cône lumineux par interposition d'un petit miroir convexe dans le faisceau principal.

L'intérêt d'un tel télescope est de réduire la longueur du tube ! (et donc l'encombrement du télescope).

Le Newton : un bon début !

Pour construire son premier télescope, il est conseillé de s'attaquer à un télescope de type Newton, plus facile à réaliser (ne serait-ce que de ne pas avoir à faire un miroir percé).

Pour 20 cm de diamètre du miroir primaire; on choisit souvent une ouverture f/D = 6 ou 8, où f est la focale du miroir primaire et D son diamètre.

Lorsqu'on construit son miroir, on choisit D et l'ouverture, et on en déduit la focale f. Cette focale donne un ordre de grandeur de la longueur du tube que l'on va devoir construire par la suite.