Les instruments d'optique : voir plus grand, voir plus loin

La lunette astronomique et le télescope

Observer des objets lointains

Contrairement à la loupe, la lunette astronomique observe des objets très éloignés, comme des étoiles ou des planètes : elle n'agrandit pas leur taille mais l'angle sous lequel on les voit. Elle est constituée de deux lentilles convergentes : un objectif de grande distance focale f'1 et un oculaire de petite distance focale f'2.

Le réglage afocal

Une lunette est dite afocale, réglage usuel pour un oeil au repos, lorsque le foyer image de l'objectif coïncide avec le foyer objet de l'oculaire. Un faisceau de rayons parallèles entrant ressort alors parallèle : l'image finale se forme à l'infini, ce qui est confortable pour un oeil normal qui n'a pas besoin d'accommoder.

Le grossissement

Pour une lunette réglée afocale :

G = f'1 / f'2

Plus l'objectif a une grande distance focale et l'oculaire une petite distance focale, plus le grossissement est important.

Exemple : avec f'1 = 100 cm et f'2 = 2 cm, on obtient G = 50.

Lunette contre télescope

Instrument Objectif Avantage principal
Lunette astronomique Lentille convergente Construction simple
Télescope Miroir concave Pas d'aberration chromatique, grand diamètre possible

Les grands observatoires utilisent des télescopes car un miroir de plusieurs mètres est plus facile à fabriquer et à soutenir mécaniquement qu'une lentille géante, qui se déformerait sous son propre poids.

Piège classique

Le grossissement d'une lunette ne dépend pas du diamètre de l'objectif. Un grand diamètre améliore surtout la luminosité et la résolution, c'est-à-dire la finesse des détails visibles, deux qualités distinctes du grossissement.