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Système optique et formation d'images : la lunette astronomique

Découvre les lunettes afocales et astronomiques: schémas et définitions simples

Voici le résumé optimisé pour le référencement en français :

La lunette astronomique est un système optique afocal composé de deux lentilles convergentes permettant d'observer des objets lointains avec un grossissement. Son fonctionnement repose sur la formation d'une image intermédiaire par l'objectif, puis son observation à l'infini à travers l'oculaire. Le grossissement est donné par le rapport des distances focales de l'objectif et de l'oculaire.

• L'objectif collecte la lumière et forme une image intermédiaire
• L'oculaire permet d'observer cette image à l'infini sans accommodation
• Le réglage afocal nécessite que le foyer image de l'objectif coïncide avec le foyer objet de l'oculaire
• Le grossissement dépend du rapport des distances focales : G = f'₁/f'₂
• Un fort grossissement implique f'₁ > f'₂

...

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->> pour que la lunette soit afocale →> foyer image de l'objectif doit être confondu avec le foyer objet de l'oculaire propriete: distance Q

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Grossissement de la lunette astronomique

Le grossissement G d'un système optique afocal est défini comme le rapport entre le diamètre apparent de l'image à travers le système et le diamètre apparent de l'objet à l'œil nu.

Définition : Le diamètre apparent est l'angle sous lequel on voit un objet situé à l'infini.

Pour calculer le grossissement, on utilise l'approximation des petits angles pour les objets peu inclinés par rapport à l'axe optique. Dans ce cas, la tangente de l'angle est approximativement égale à l'angle en radians.

En analysant le trajet des rayons à travers la lunette, on obtient la formule du grossissement :

G = f'₁ / f'₂

Formule : Le grossissement d'une lunette astronomique est égal au quotient de la distance focale de l'objectif par la distance focale de l'oculaire.

On peut également exprimer le grossissement en fonction des vergences C₁ et C₂ des lentilles :

G = C₂ / C₁

Pour que la lunette grossisse, il faut que G > 1, ce qui implique que f'₁ > f'₂.

Highlight : Plus le rapport entre les distances focales de l'objectif et de l'oculaire est grand, plus le grossissement est important.

->> pour que la lunette soit afocale →> foyer image de l'objectif doit être confondu avec le foyer objet de l'oculaire propriete: distance Q

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Caractéristiques d'une lunette commerciale

Une lunette astronomique commerciale est caractérisée principalement par la distance focale de son objectif f'₁. L'oculaire peut être changé pour modifier le grossissement.

Conseil pratique : On repère généralement la cible avec le grossissement le plus faible oculairedeplusgrandedistancefocaleoculaire de plus grande distance focale, puis on change d'oculaire pour augmenter le grossissement.

Le diamètre de l'objectif est également un paramètre important :

Highlight : Plus l'objectif a un grand diamètre, plus il collecte de lumière, ce qui permet d'observer des objets plus faiblement lumineux.

Les lunettes astronomiques sont donc des instruments polyvalents dont les performances peuvent être adaptées en fonction des besoins d'observation.

Vocabulaire :

  • Lunette afocale : système optique formant l'image d'un objet à l'infini à l'infini
  • Grossissement : rapport entre le diamètre apparent de l'image et celui de l'objet
  • Objectif : lentille convergente du côté de l'objet observé
  • Oculaire : lentille convergente du côté de l'œil de l'observateur

Ces notions sont essentielles pour comprendre le fonctionnement et l'utilisation des lunettes astronomiques, un sujet important en optique pour les élèves de Terminale.

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Physique/Chimie

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Système optique et formation d'images : la lunette astronomique

 

Physique/Chimie

•

1 019

•

8 janv. 2023

•

3 pages

Découvre les lunettes afocales et astronomiques: schémas et définitions simples

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maelie

@maelie_tbsg

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Grossissement de la lunette astronomique

Le grossissement G d'un système optique afocal est défini comme le rapport entre le diamètre apparent de l'image à travers le système et le diamètre apparent de l'objet à l'œil nu.

Définition : Le diamètre apparent est l'angle sous lequel on voit un objet situé à l'infini.

Pour calculer le grossissement, on utilise l'approximation des petits angles pour les objets peu inclinés par rapport à l'axe optique. Dans ce cas, la tangente de l'angle est approximativement égale à l'angle en radians.

En analysant le trajet des rayons à travers la lunette, on obtient la formule du grossissement :

G = f'₁ / f'₂

Formule : Le grossissement d'une lunette astronomique est égal au quotient de la distance focale de l'objectif par la distance focale de l'oculaire.

On peut également exprimer le grossissement en fonction des vergences C₁ et C₂ des lentilles :

G = C₂ / C₁

Pour que la lunette grossisse, il faut que G > 1, ce qui implique que f'₁ > f'₂.

Highlight : Plus le rapport entre les distances focales de l'objectif et de l'oculaire est grand, plus le grossissement est important.

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Caractéristiques d'une lunette commerciale

Une lunette astronomique commerciale est caractérisée principalement par la distance focale de son objectif f'₁. L'oculaire peut être changé pour modifier le grossissement.

Conseil pratique : On repère généralement la cible avec le grossissement le plus faible oculairedeplusgrandedistancefocaleoculaire de plus grande distance focale, puis on change d'oculaire pour augmenter le grossissement.

Le diamètre de l'objectif est également un paramètre important :

Highlight : Plus l'objectif a un grand diamètre, plus il collecte de lumière, ce qui permet d'observer des objets plus faiblement lumineux.

Les lunettes astronomiques sont donc des instruments polyvalents dont les performances peuvent être adaptées en fonction des besoins d'observation.

Vocabulaire :

  • Lunette afocale : système optique formant l'image d'un objet à l'infini à l'infini
  • Grossissement : rapport entre le diamètre apparent de l'image et celui de l'objet
  • Objectif : lentille convergente du côté de l'objet observé
  • Oculaire : lentille convergente du côté de l'œil de l'observateur

Ces notions sont essentielles pour comprendre le fonctionnement et l'utilisation des lunettes astronomiques, un sujet important en optique pour les élèves de Terminale.

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Constitution et principe de la lunette astronomique

La lunette astronomique est un dispositif optique permettant d'observer des objets éloignés avec un grossissement important. Elle est constituée de deux lentilles convergentes :

  1. L'objectif L1L₁ : lentille du côté de l'objet, qui collecte la lumière et forme une image intermédiaire.
  2. L'oculaire L2L₂ : lentille du côté de l'œil, qui rend l'image observable à l'infini.

Définition : Un système afocal est un système optique qui forme d'un objet à l'infini une image à l'infini, sans foyer image final.

La lunette astronomique fonctionne comme un système afocal pour ne pas fatiguer l'œil pendant l'observation. L'œil n'accommode pas et observe à l'infini.

Highlight : Pour qu'une lunette soit afocale, le foyer image de l'objectif doit être confondu avec le foyer objet de l'oculaire.

Le réglage de la lunette consiste à faire coïncider ces deux foyers. La distance entre les centres optiques des deux lentilles est alors égale à la somme de leurs distances focales : O₁O₂ = f'₁ + f'₂.

Exemple : Un schéma montre le trajet des rayons issus d'un point B∞ situé à l'infini dans une direction inclinée par rapport à l'axe optique. L'image finale B'∞ est renversée par rapport à l'objet.

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L'application est très facile d'utilisation et bien conçue. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais et j'ai pu apprendre beaucoup de choses grâce aux présentations ! Je vais certainement utiliser l'application pour un travail en classe ! Et comme source d'inspiration personnelle, elle est bien sûr aussi très utile.

Stefan S

utilisateur iOS

Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

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Meilleur application je voulais m'entraîner pour mes maths puis j'ai tout compris d'un coup c'est mon nouveau prof maintenant 🤣🤣

Thomas R

utilisateur d' Android

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utilisateur Android

Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

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PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

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Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

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C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

utilisateur IOS

Knowunity est vraiment une application incroyable elle est pour tous les âges et s’adapte à tous les niveaux.Elle permet de mieux comprendre et apprendre. Cette application est super pour les devoirs et pour les contrôles je la recommande à tous le monde petit ou grands

Ella

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Thomas R

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Esteban M

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Sudenaz Ocak

utilisateur Android

Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

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PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

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Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

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C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

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