MODULE D’ENSEIGNEMENT INTERDISCIPLINAIRE Nom de l'élève: FLOREA Alexandra   Classe: XI éme F Année scolaire 2013-2014 Collège national << Dr. I. Meșotă >>

Quels sont les types de télescope qui utilisent le verre ? Le télescope Quels sont les types de télescope qui utilisent le verre ?

Qu'est-ce qu'un télescope ? Le télescope est un instrument d’observation qui permet de concentrer la lumière sur un oculaire pour observer des objets lointains et peu lumineux.

En 1609, Galileo Galilei a fabriqué lui-même son propre télescope Un peu d’histoire: astronome et physicien italien 1564-1642 En 1609, Galileo Galilei a fabriqué lui-même son propre télescope

Les partilles d’une télescope Miroir primaire Entrée de la lumière Lunette de visée Unité de contrôle Lunette alignement Porte oculaires Tube optique Ordinateur Trépied Monture

Les propriétés optiques La limite de résolution D= le diamètre d’objectif de télescope Le grossissement F = distance focale de l'objectif f = distance focale de l'oculaire La pouvoir séparateur

Les types de télescopes Les réfracteurs La lunette astronomique Les réflecteurs Le télescope de Newton Le télescope de Cassegrain Les catadioptriques Le télescope Maksutov-Cassegrain Le télescope Ritchey-Chrétien Le télescope Schmidt-Cassegrain

Les télescopes de type réfracteur Ils sont formée de deux lentilles convergentes possédant le même axe optique. Les rayons lumineux traversant l'objectif sont réfractés.

La lunette astronomique L’image n’est pas renversée ce qui facilite aussi l’observation terrestre. Pas d’ajustement requis. Bonne qualité d’image pour l’observation et l’astrophotographie. Limité au niveau de l’entrée de lumière Le tube peut être assez long.

Télescope de type réflecteur Les rayons lumineux traversant l'objectif sont réflectés. Ils sont de télescopes à miroirs.

Le télescope Newton Télescope d’utilisation général pour observer les planètes et l’espace profond. Il a une bonne entrée de lumière Le tube optique est plutôt long. Position pas toujours confortable pour l’observation.

Le télescope Cassegrain Utillisé pour observer les planètes et l’espace profond. Permet d’avoir une grande ouverture tout en le rendant. L’image n’est pas inversée. Idéal pour la photographie. Facile à transporter – tube optique très compact.

Les télescopes catadioptrique Le télescope catadioptrique combine la construction d’un télescope réflecteur et la construction d’un télescope réfracteur.

Le télescope Schmidt-Cassegrain Il est très doué pour l'observation des planètes, mais également pour le ciel profond, sans oublier l'astrophotographie ! Fournit des images lumineuses Compacité exemplaire

Le télescope Maksutov-Cassegrain Télescope d’utilisation général pour observer les planètes et l’espace profond. Images d'une qualité vraiment exceptionnelle. Compact, donc facile à transporter. Permet d'effectuer de forts grossissements. Ratio de longueur focale élevée (temps d'exposition plus long pour l'astrophotographie ).

Le télescope Ritchey-Chrétien Images d'une qualité exceptionnelle Parfait poaur la pratique de l'astrophotographie. Son prix en général plus élevé que les autres types de télescopes Collimation difficile à effectuer Présence d'un certain astigmatisme

Gran Telescopio Canarias 10,4 mètres de diamètre Le plus grand télescope optique du monde Une précision de 15 nanomètres La surface totale de son miroir est de 75,7 m2.

Observatoire W. M. Keck Ils possèdent des miroirs de 10 m de diamètre segmentés en 36 plus petits miroirs hexagonaux.

Southern African Large Telescope Il a la particularité d'utiliser 91 miroirs hexagonaux de un mètre, constituant ainsi un miroir primaire de 11m .

Etude du télescope de Newton Le télescope étudié est composé : - d'un miroir concave M1 de centre optique O1 et de distance focale f= 50 cm. - d'un miroir secondaire plan M2 incliné de 45° par rapport à l'axe du miroir M1 et de contre O2 placé à une distance O1O2 = 45 cm du miroir concave. - d'un oculaire composé d'une lentille convergente L de centre optique O et de distance focale f'=5 cm.

On observe une étoile AB de diamètre 109 km située à la distance D= 10-4 a.l de la terre. Calculer le diamètre apparent de l'étoile vue à l'oeil en déduire la valeur de l'angle a indiqué sur le schéma. 1 a.l= 9,46 1015 m d= 109 m et D= 10-4*9,46 1015 m ; => a = 5,28 10-4 rad

=> B1F'1 = O1F'1a = 0,5 * 5,28 10-4 => A1B1 = 5,28 10-4 m. Le miroir convergent forme une image A1B1 de l'étoile AB qui est désormais supposée à l'infini. Construire cette image sur le schéma et préciser sa position en donnant la valeur qui la sépare du miroir secondaire et calculer sa taille. l'étoile étant à l'infini l'image A1B1 se trouve dans le plan passant par F'1, perpendiculaire à l'axe de M1. tout rayon passant par le centre C du miroir concave n'est pas dévié, il revient sur lui même. tout rayon passant par le foyer F'1 est réfléchi parallèlement à l'axe optique principal du miroir. tout rayon passant par le sommet O1 du miroir est réfléchi symétriquement par rapport à l'axe optique principal du miroir. dimension de l'image A1B1 : tan a mais  => B1F'1 = O1F'1a = 0,5 * 5,28 10-4 => A1B1 = 5,28 10-4 m.

A1 et A2 sont symétriques par rapport au plan du miroir M2. Le miroir secondaire forme une image A2B2 de A1B1. - Construire cette image sur le schéma. - On appelle C2 le milieu de A2B2. Par construction, C2 est l'image du centre de l'étoile par le système des deux miroirs. Calculer la distance O2C2. A1 et A2 sont symétriques par rapport au plan du miroir M2. de même pour B1 et B2 et C1 et C2, => O2C2 = O2C1 = 50-45 = 5 cm => O2C2= 0,05 m.

L'oculaire est choisi de sorte quel'image A'B' de A2B2 formée par L soit à l'infini : le télescope est alors afocal. A quelle distance OO2 du centre du miroir secondaire doit-on placer l'oculaire pour avoir un télescope afocal ? Justifier. Si l'image définitive A'B' est à l'infini alors A2B2 , jouant le rôle d'objet pour la lentille L est dans le plan focal objet de L. => O2O = O2C2+C2O =5+5 = 10 cm = 0,1 m.

L'image finale étant à l'infini, on considère dans un premier temps que l'oeil est placé contre l'oculaire. Déterminer le diamètre 2a' apparent 2a' de l'image A'B'. => A’B’= tan a' mais => => A’B’=1,056 10-2 rad.

Le grossissement du télescope est G= a'/a Le grossissement du télescope est G= a'/a. Donner la valeur du grossissement du téléscope étudié. Le grossissement est égal au quotient de la distance focale du miroir principal M1 par celle de l'oculaire L => => G=10

Construire le cercle oculaire Construire le cercle oculaire. Où faut-il placer son oeil pour une bonne observation? Justifier. Le cercle oculaire est l'image de la monture de l'objectif M1 donnée par l'oculaire L. Le cercle oculaire correspond à la plus petite section du faisceau qui sort de l'instrument. C'est à cet endroit qu'il faut placer la pupille de l'oeil pour recevoir le maximum de lumière en provenance de l'étoile.

Je vous remercie pour votre attention !

Références et sitografie Livre: « Microscopul si telescopul » écrit par V. S. Suhoruchin et Werthein Norbert Article: « Ochii din cer : Mariile telescoape spatiale » par Cristian Roman dans « Stiinta si tehnica » No:34 du march 2014 Encyclopédies : « Enciclopedia ilustrata a familiei » Dorling Kindersley (DK) Sites web:   http://science.howstuffworks.com/telescope.htm http://www.chimix.com/an4/bts4/op3.htm#ex2 http://www.astrofiles.net/astronomie-les-differents-types-de-telescopes-44.html http://fr.wikipedia.org/wiki/T%C3%A9lescope http://www.telescope-optics.net/wave.htm http://spiff.rit.edu/classes/phys301/lectures/optical_tel/optical_tel.html