LUNETTES ASTRONOMIQUES

LUNETTES ASTRONOMIQUES
I ] LUNETTE TERRESTRE
D.M. 15
La lunette astronomique, constituée de deux systèmes optiques, donne d'un objet très éloigné une image
renversée. Ce moyen d'observation est jugé mal adapté quand l'utilisation couvre le domaine terrestre.
Il existe des instruments d'optique capables de donner une image finale utilisable :
la longue-vue ; la lunette de Galilée ; la lunette à prisme (jumelles).
Notre lunette terrestre est constituée de trois lentilles minces convergentes : L1, L2 et L3.
L’objectif L1 a une distance focale image f ’1 et un diamètre de 80 mm.
La lentille intermédiaire L2 a une distance focale image : f ’2 = 2,0 cm.
L’oculaire L3 a une distance focale image : f ’3 = 2,0 cm. Les trois lentilles ont même axe optique.
1°) Dans un premier temps nous nous intéressons à la lentille L2. Un objet réel A’1B’1, de hauteur 3,0 cm et renversé,
est situé à 4,0 cm en avant de la lentille.
a) Déterminer la position de l'image A’2B’2 de l'objet A’1B’1 à travers la lentille L2.
b) Faire, sur papier millimétré à l'échelle ½, la construction graphique de la position de l'image A’2B’2.
c) Calculer le grandissement de la lentille L2 dans ces conditions.
d) Quelle est la nature de l'image A’2B’2 ? Justifiez votre réponse.
2°) On place l'oculaire L3 tel que son foyer objet coïncide avec A’2.
a) Tracer, sur le schéma du 1°) b), la marche de deux rayons issus de B’2 et passant respectivement par le
centre optique et le foyer image de l'oculaire L3.
b) Où est située B’3 l'image de B’2 donnée par la lentille L3 ?
c) Quelle est la nature de cette image ?
3°) L’objet A’1B’1 est, en fait, l'image donnée par l'objectif L1 d'un objet réel AB placé à l'infini. L'objectif est placé à
24,0 cm de L2.
a) Quelle est la distance focale de la lentille L1 ? Justifiez votre réponse.
b) Terminer le schéma du 1°) b) en plaçant L1. Dessiner la marche d’un faisceau lumineux, issu de B,
s’appuyant sur les contours de L1, et traversant l’ensemble du dispositif. On justifiera le tracé.
c) Au vu de la réponse donnée à la question 1°) c), quel est le rôle de la lentille L2 dans le dispositif ?
d) Quelle est la différence entre une lunette terrestre et une lunette astronomique ?