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Initiation Astronomie Les instruments. Lœil nu Modèle optique –Focale : 24 mm –D ~ 5 à 7mm –Pouvoir de résolution : 0,5 à 1 minute darc.

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Initiation Astronomie Les instruments. Lœil nu Avantages : –Champ de vision maximal permettant dobserver les constellations dans leur ensemble. Certaines.

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1 Initiation Astronomie Les instruments

2 Lœil nu

3 Modèle optique –Focale : 24 mm –D ~ 5 à 7mm –Pouvoir de résolution : 0,5 à 1 minute darc

4 Lœil nu Avantages : –Champ de vision maximal permettant dobserver les constellations dans leur ensemble. Certaines nébuleuses ou galaxies sont déjà perçues par une bonne soirée obscure et sans turbulences. –disponible en permanence Inconvénients : –Magnitude visuelle limitée à 5 par le faible diamètre douverture de la pupille ( 5 à 7 mm à l'âge adulte) –pour l'œil en vision nocturne, le pouvoir de résolution maximum est d'environ 0,5 minutes d'arc pour une pupille dilatée à 5 mm de diamètre, soit environ 100 km sur la surface de la lune vue de la Terre et est donc peu efficace sur les objets tels que les amas, planètes, etc...

5 Les Jumelles

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7 Caractéristiques : –Grossissement : cest le rapprochement du sujet que procure les jumelles par rapport à une vision à loeil nu. Ainsi, avec une 7X50, vous verrez lobjet sept fois plus près de vous que si vous le regardiez à loeil nu –Lobjectif : Cest la lentille par laquelle la lumière entre dans lappareil, le chiffre qui suit le X indique le diamètre de lobjectif exprimé en mm –Diamètre de la pupille : Il représente la largeur en mm du faisceau lumineux capté par votre oeil à travers la jumelle. On le calcule en divisant le grossissement par le diamètre de lobjectif. Plus le diamètre de la pupille est important, plus limage est claire en faible luminosité ambiante –Champ de vision : Cest la partie du paysage vue à travers lappareil optique à une distance de 1000 m. Plus le grossissement augmente, plus le champ de vision diminue. –Prismes : Ils redressent limage inversée fournie par les lentilles et permettent daugmenter la puissance de la jumelle sans trop augmenter la longueur de la focale (distance entre les lentilles de loculaire et de lobjectif). Avantages : –Très lumineuses –Grand champ de vision pour des bonnes 7x50 –Utilisables pour les observations terrestre car elles possèdent un prisme redresseur –Possibilité dobserver des objets de 10 eme magnitude grâce au diamètre des objectifs de 50 mm (L'observation des amas d'étoiles, de la Lune, de certaines nébuleuses et galaxies ainsi que les 4 satellites principaux de Jupiter est possible!) Inconvénients : –Ne grossit suffisamment pas pour observer des surfaces planétaires ou séparer des étoiles doubles –Les paires de jumelle astronomiques de type 11X80 sont lourdes et obligent à les fixer sur un trépied pour éviter le bouger inévitable dû à la fatigue musculaire.

8 Lunettes et Téléscopes Objectif : Il est constitué dun système de lentilles pour les lunettes et de miroirs pour les télescopes. Plus son diamètre est important, plus il capte de lumière Focale : Elle représente la distance entre lobjectif et le foyer Rapport douverture : Il se calcule en divisant la focale dun instrument par le diamètre de lobjectif. Plus il est petit, plus linstrument est lumineux. Grossissement maximum utile : Plus le grossissement dun instrument est fort et plus la luminosité se réduit ainsi que le nombre de détails. Le grossissement maximum utile est donc le meilleur rapport entre détail et grossissement. Il sobtient en multipliant le diamètre de lobjectif par 2. Grossissement réel : Le grossissement réel dépend de loculaire utilisé. Plus il est fort, plus la luminosité se réduit. Loculaire est donc choisi en fonction des conditions dobservations et des conditions atmosphériques. Le grossissement réel sétablit en divisant la focale de lobjectif par celle de loculaire. Pouvoir de résolution en radian

9 Pouvoir de résolution pouvoir de résolution (ou résolution angulaire), c'est la taille angulaire du plus petit objet mesurable. Par exemple, si deux points distants d'une seconde de degré sont les points les plus proches vus par la lunette ou le télescope comme deux points distincts dans le plan focal, alors le pouvoir de séparation de l'instrument est d'une seconde de degré. Qu'est-ce qui limite ce pouvoir ? Pour l'expliquer il faut faire appel au phénomène de diffraction : l'ouverture de l'instrument (taille de l'objectif ou du miroir) fait écran au faisceau infiniment large et fait office de pupille d'entrée. Elle va diffracter le faisceau et on va obtenir dans le plan focal une image différente de l'objet dont elle provient. Pour un objet ponctuel situé à l'infini et une pupille d'entrée circulaire, l'image aura la forme suivante : On constate que pour augmenter le pouvoir de résolution d'un instrument il suffit d'augmenter son diamètre. Un instrument de 30cm d'ouverture a un pouvoir de résolution (grandeur e de la figure ci-dessus) de 0,46 seconde de degré, un instrument de 1 mètre : 0,14 seconde de degré et un instrument de 8 mètres : 0,017 seconde de degré, pour une longueur d'onde de 0,55 micromètre (visible). Cette résolution est cependant théorique car l'atmosphère la limite. Son agitation étale la tache d'Airy. On caractérise cette agitation par le "seeing" (turbulence) du ciel au moment de l'observation. Les meilleurs sites d'observation situés en haute montagne n'atteignent que 0,6 seconde de degré au mieux.

10 La Lunette

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12 Avantages : –Peu coûteuse en petit diamètre tel que 60 mm, cest en général le premier instrument de lastronome amateur débutant et que lon garde tout une vie. –Peu encombrante et facilement transportable elle vous suivra partout. –Facile dutilisation –Peu sensible aux turbulences atmosphériques et à la pollution lumineuse grâce à son tube fermé, il est ainsi possible dobserver les planètes en pleine ville! –Peut être transformée en longue-vue terrestre avec un redresseur dimages. –Avec elle il est déjà possible de distinguer des détails sur la Lune, les deux principales bandes équatoriale à la surface de Jupiter, le ballet des satellites Galiléens, les anneaux de Saturne, les phases de Vénus et de séparer quelques étoiles doubles. Inconvénients : –Le prix et lencombrement de ce type dinstrument devient rapidement élevé dés que lon dépasse un diamètre dobjectif de 100 mm –Les lunettes sont en général moins lumineuses du fait dun plus mauvais rapport F/D (entre 11 et 13) que les télescopes à diamètre égal ce qui en limite lusage pour lobservation des objets du ciel profond Les petits instruments dinitiation sont en général fournit avec une monture azimutale dont les inconvénients apparaissent vite dés que l'on veut grossir suffisamment pour distinguer le disque d'une planète par exemple !, en effet il faut manoeuvrer deux axes en même temps pour compenser le mouvement apparent du ciel.

13 Le Telescope Newton

14 Le Télescope Newton Avantages : –Plus gros diamètre de miroir à prix égal que la lunette doù un meilleur pouvoir collecteur de lumière, ce type dinstrument est souvent prisé par lamateur. –Le principe des miroirs sils sont correctement alignés élimine toute aberration chromatique et permet donc doffrir un meilleur rapport F/D (de 5 à 8), plus lumineux qui permet daller plus loin dans les observations du ciel profond. –En général livrés avec une monture équatoriale, ce type de monture pour peu quelle soit correctement mis en station permet un meilleur suivi et ouvre la porte à des travaux tels que la photographie par exemple. Inconvénients : –Encombrants dans les grands diamètres –Assez facilement instable et offrant une prise au vent si la monture est trop légère surtout en ce qui concerne les 115X900. –Sensible à la turbulence.

15 Le Télescope Cassegrain et dérivés

16 Avantages : –Cumule les avantages dune lunette et dun télescope grâce à son tube fermé –Instrument moderne –Peu encombrant et facilement transportable même dans les grands diamètres. –Stable Inconvénients : –Coûteux –Moins lumineux quun Newton –Sensible à la rosée (pare buée obligatoire)

17 La monture azimutale

18 La Monture azimutale La monture azimutale: La monture azimutale équipe la plupart des instruments d'initiation (lunettes de 50 et 60 mm de diamètres, ou télescopes de 75 mm environ). Grâce à deux manettes, elle permet de faire pivoter l'instrument dans le plan horizontal, pour suivre le mouvement " en azimut" d'un astre, et dans le plan vertical pour suivre son mouvement "en hauteur". Ce type de monture s'avère néanmoins vite limité, car l'instrument n'effectue que des mouvements rectilignes, alors que les astres décrivent des arcs de cercle dans le ciel. Pour pouvoir les suivre, il faut exécuter des mouvements "en escalier", en tournant simultanément les deux manettes de la monture.

19 La Monture équatoriale La monture équatoriale: Plus massive et plus stable que la monture azimutale, la monture équatoriale n'a pas ce problème de suivi, car elle décrit elle aussi un arc de cercle, tout comme l'objet observé. Son principe est simple et consiste à "compenser" mécaniquement la rotation de la Terre: l'un des axes, celui de déclinaison, sert uniquement à pointer l'astre observé. Le second, celui de l'ascension droite, appelé "axe horaire", est incliné d'un angle égal à la latitude du lieu d'observation, et se retrouve ainsi parallèle à l'axe de rotation terrestre. Le suivi de l'astre se fait manuellement en faisant tourner l'axe horaire en sens inverse du sens de rotation de la Terre sur elle-même, et au même rythme.

20 La Monture équatoriale allemande

21 La Monture équatoriale à fourche

22 Les Oculaires Les oculaires agissent comme des loupes en agrandissant l'image formée au plan focal de l'instrument. Plus leur focale est petite, plus l'image est agrandie. Il est conseillé de commencer une observation avec l'oculaire de plus faible grossissement pour aller en progressant vers les plus forts grossissements. Leurs formules optiques, ainsi que leurs focales sont indiquées sur la partie supérieure de l'oculaire, la focale est exprimée en millimètres. Il existe plusieurs types d'oculaires comme les Kellner, Orthoscopic, Plössl, et Erfle, ou encore d'autres variantes plus spécifiques comme les Nagler et les Lanthanum

23 Les Oculaires Vue en coupe de différents types d'oculaires. De gauche à droite, le Keller, le Plössl, et l'ultra grand champ.

24 Accessoires Le barlow: Les lentilles de Barlow constituent des accessoires précieux, qui permettent de disposer de deux grossissements pour un oculaire. Seuls les modèles achromatiques et apochromatiques assurent d'excellents résultats Renvoi coudé

25 Accessoires Les Filtres: Les filtres permettent d'accentuer les contrastes et de mettre en évidence des détails en atténuant ou renforçant certaines longueurs d'ondes. Ils se vissent sur la jupe des oculaires


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