QCM N° 19 La lunette astronomique

QCM. N° 19

La lunette astronomique

QCM N° 19 La lunette astronomique. Construction du faisceau traversant une lunette afocale. Le grossissement d’une lunette afocale AIDE Schéma A : Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s).
	Énoncé	A	B	C	R
1	L’oculaire d’une lunette astronomique est modélisée par :	Une lentille mince convergente	Un prisme	Un miroir	A
2	Une lunette est dite afocale :	Si le foyer objet de l’objectif est confondu avec le foyer objet de l’oculaire	Si le foyer image de l’objectif est confondu avec le foyer image de l’oculaire	Si le foyer image de l’objectif est confondu avec le foyer objet de l’oculaire	C
3	L’image d’un objet situé à l’infini donnée par l’objectif d’une lunette astronomique afocale est située :	Dans le plan perpendiculaire à l’axe optique et contenant le foyer image de l’objectif.	Sur la lentille oculaire.	À l’infini	A
4	Toute la lumière qui sort de la lunette astronomique y entre par :	L’oculaire.	L’objectif.	L’objectif et l’oculaire.	B
5	La représentation correcte du faisceau émergeant issu d’un point objet situé à l’infini et traversant une lunette afocale est :				A
6	Sur le schéma A, l’angle θ est égal à :				A
7	Sur le schéma A, l’angle θ’ est égal à :				B
8	Le grossissement de la lunette afocale du schéma A est égal à :				A
9	La distance focale de l’objectif d’une lunette afocale :	Est la même que la distance focale de l’oculaire.	Est plus grande que la distance focale de l’oculaire.	Est plus petite que la distance focale de l’oculaire	B
10	Une lunette astronomique commerciale est caractérisée par :	Le diamètre de l’objectif et la distance focale de l’objectif	Les distances focales de l’objectif et de l’oculaire	Le diamètre et la distance focale de l’oculaire.	A
11	Une image sera d’autant plus grande et lumineuse que :	Le diamètre de l’objectif et sa distance focale sont grands	Le diamètre de l’objectif et sa distance focale sont petits	Le diamètre de l’oculaire est grand et sa distance focale petite.	A

QCM réalisé avec le logiciel Questy

Pour s’auto-évaluer

La lunette astronomique :

- Une lunette astronomique est constituée :

- D’un objectif situé du côté de l’objet que l’on observe et

- D’un oculaire situé du côté de l’œil.

- L’objectif et l’oculaire sont modélisés par des lentilles minces convergentes

- Le diamètre de l’objectif doit être le plus grand possible pour collecter le maximum de lumière provenant de l’objet céleste situé à l’infini.

- L’objectif est le collecteur de lumière.

- L’objectif qui donne d’un objet éloigné une image dans son plan focal image,

- Plan focal image : Plan perpendiculaire à l’axe optique contenant le foyer image F’₁.

- Un oculaire qui joue le rôle de la loupe.

► Lunette astronomique du commerce : 70 / 700 Az2

- Les constructeurs précisent le diamètre de l’objectif et sa distance focale.

- La lunette est livrée le plus souvent avec plusieurs oculaires.

- Caractéristiques de cette lunette astronomique :

Diamètre de l’objectif	70 mm
Distance focale de l’objectif	700 mm
Monture	Azimutale
Oculaires (distances focales)	10 mm et 25 mm
Grossissement	28 X et 70 X

- La distance focale de l’oculaire est toujours plus petite que celle de l’objectif.

► Lunette astronomique afocale :

- Lorsque le foyer image F’₁ de l’objectif et le foyer objet F₂ de l’oculaire sont confondus, on est en présence d’une lunette afocale.

- Image d’un astre donnée par cette lunette astronomique afocale :

Grossissement d’une lunette afocale :

- Le grossissement G d’une lunette est donné par la relation suivante :


G	Grossissement : nombre sans unité
θ’	L’angle θ’ son image est vu à travers la lunette
θ	L’angle θ sous lequel l’objet est vu à l’œil nu
Il faut exprimer θ’ et θ dans la même unité d’angle (° ou rad)

- Dans le cas des petits angles en radian :

- GGrossissement d’une lentille afocale :


G	Grossissement : nombre sans unité
f’₁	Distance focale de l’objectif
f’₂	Distance focale de l’oculaire.
Il faut exprimer f’₁ et f’₂ dans la même unité (m, cm, mm, …)

Fonctionnement de la lunette afocale :

- Une lunette afocale donne d’un objet AB situé à l’infini une image A’’B’’ situé à l’infini.

- Pour l’œil, cette image A’’B’’ devient un objet situé à l’infini.

- L’image se forme sur la rétine et l’œil n’a pas besoin d’accommoder.

- Il ne fatigue pas.

Grandeurs caractéristiques d’une lunette astronomique :

- Le diamètre de son objectif exprimé en millimètre (c’est le collecteur de lumière).

- La distance focale de son objectif exprimée en millimètre.

- On donne aussi la distance focale des différents oculaires qui accompagnent la lunette astronomique.

- Ainsi, on peut connaître le grossissement de la lunette astronomique afocale suivant l’association réalisée (objectif, oculaire).