Lunette ou télescope ?

1. Une lunette astronomique.

1.1.1. Le diamètre apparent a de l'objet est l’angle sous lequel on observe l’objet à l'œil nu. Attention le diamètre apparent n’est pas une distance mais un angle !!! Son unité est le radian (rad). (0.25 point)

1.1.2. (0.5 points 0,25+0.25) D’après la figure :

D

Comme a est petit :

tan a = a = D/d

D = d.a

D = 9,3´10^–3 ´ 3,8 ´ 10⁵ = 3,5´10³ km

Le diamètre réel de la lune est D = 3,5 x 10⁵ km

1.2.1. (0,25 point) L'objet AB étant à l'infini son image A₁B₁ se forme dans le plan focal image de l'objectif L₁.

1.2.2. (0,5 point 0.25+0.25)D’après la figure précédente :

1.3.1. (0,25 point) Pour que A’B’ soit rejeté à l’infini, il faut que A₁B₁ soit située dans le plan focal objet de l'oculaire L₂ .

1.3.2. (0,25 point) Avec cette condition, F₂ est confondu avec A₁ (F₂' est symétrique de F₂ par rapport à la lentille L₂ ). La position des points est notée sur la figure ci-dessus.

1.3.3. (0,25 point) Construction de l'image A'B' voir la figure ci-dessous.

1.4.1.

(0.5 point 0.25+0.25)

1.4.2. (0,25 point) Calcul du grossissement de la lunette :

1.4.3. (0,25 point) Le texte raconte que : " Le grossissement d’une lunette est égal à la distance focale de l’objectif divisée par celle de l’oculaire …"

On obtient le même résultat qu'à la question précédente.

1.5 (0.5 point) Position du cercle oculaire :

O’₁ est l’image de O₁ par l’oculaire. D’après la relation de conjugaison :

Taille du cercle oculaire :

2. Un télescope.

2.1.1. (0,25 point) Le miroir secondaire réfléchit la lumière vers l'oculaire. De l'image A₁B₁ donnée par le miroir primaire, il donne une image A₂B₂.

2.1.2. (0,25 point) La lumière issue de l'astre est renvoyée par le miroir primaire, à l'intérieur du tube du télescope. Pour observer l'image A₁B₁ l'astronome devrait se mettre face au tube… Il empêcherait alors la lumière d'entrer dans le tube du télescope. Le miroir secondaire permet de réfléchir la lumière issue de l'astre suivant un axe perpendiculaire à l'axe optique du miroir primaire.

2.2.1. (0.5 point 0,25 +0.25) A₂B₂ est le symétrique de A₁B₁ par le miroir plan. A₂B₂ est dans le plan focal objet de l’oculaire par conséquent son image A’B’ est rejetée à l’infini. Voir schéma ci-dessous.

2.2.2. (0.25 point) Chemin du rayon issu de B et frappant le miroir primaire en I : chemin représenté par une double flèche. Vidéo