Cercle oculaire de la lunette astronomique
Terminale générale Spé · Physique-Chimie Spé Terminale
À retenir
• Cercle oculaire : image géométrique de l'objectif par l'oculaire. • Lieu où converge TOUTE la lumière sortante (étranglement maximal du faisceau). • Emplacement optimal de l'œil : la pupille doit être placée sur le cercle oculaire. • Position : O_2 C' f'_2 (juste au-delà du foyer image F'_2 de l'oculaire). • Diamètre : d_c = D_objG.
Le cours
Image de l'objectif par l'oculaire et placement optimal de la pupille Le cercle oculaire est un élément optique crucial pour le confort d'observation et la collecte de lumière : • Définition optique : Le cercle oculaire est l'image de la monture de l'objectif L_1 donnée par l'oculaire L_2. • Propriétés physiques fondamentales : - C'est la section la plus étroite du faisceau lumineux émergeant de la lunette. - Toute la lumière collectée par l'objectif traverse obligatoirement le cercle oculaire. • Placement de l'œil de l'observateur : Pour recevoir 100\% du flux lumineux collecté par l'instrument sans aucun diaphragme ni assombrissement de bord (vignettage), l'observateur doit positionner la pupille de son œil exactement dans le plan du cercle oculaire. • Position du cercle oculaire sur l'axe : En appliquant la formule de conjugaison de Descartes à la lentille L_2 avec un objet situé en O_1 (distance O_2 O_1 = -(f'_1 + f'_2)) : 1O_2 C' - 1/-(f'_1 + f'_2) = 1/f'_2 O_2 C' = f'_2 (f'_1 + f'_2)/f'_1 = f'_2 (1 + f'_2/f'_1) Comme f'_1 f'_2, le cercle oculaire se trouve très légèrement au-delà du foyer image de l'oculaire F'_2 : O_2 C' f'_2 • Diamètre du cercle oculaire d_c : d_c = D_objG où D_obj est le diamètre d'ouverture de l'objectif et G le grossissement. Si d_c est égal ou inférieur au diamètre de la pupille de l'œil ( 6 mm la nuit), toute la lumière pénètre dans l'œil.
Dans ce chapitre
- Lois de Snell-Descartes de la réfraction et de la réflexion
- Lentilles minces convergentes et foyers
- Formules de conjugaison et de grandissement de Descartes
- Constitution d'une lunette astronomique afocale
- Condition de fonctionnement afocal de la lunette astronomique
- Tracé géométrique des rayons dans une lunette afocale
- Cercle oculaire de la lunette astronomique
- Grossissement angulaire de la lunette afocale
- Quantification de l'énergie et modèle du photon
- Phénomène de l'effet photoélectrique
- Travail d'extraction d'un métal et seuil photoélectrique
- Bilan énergétique de l'effet photoélectrique et relation d'Einstein
- Applications modernes des quanta : capteurs d'images et photopiles
- Bilan : Synthèse et méthode sur la lunette astronomique et les quanta d'énergie