Techniques d'astronome amateur

NOTIONS D'OPTIQUE

POUR LES ASTRONOMES AMATEURS

par Serge BERTORELLO membre de l'Association Marseillaise d'AStronomie

J'explique ici quelques notions d'optique instrumentale qui permettent de comprendre le fonctionnement des instruments d'observation astronomique. Vous pourrez assimiler ces démonstrations même si vous ne possédez pas des connaissances scientifiques approfondies. J'ai évité au maximum les développements mathématiques.

L'ignorance est la nuit de l'esprit, et cette nuit n'a ni lune ni étoiles. (Proverbe chinois)

La formation des images : Le sténopé, La réfraction, Les lentilles convergentes, Distance focale d'une lentille convergente, Une lunette, Les lentilles divergentes, La cambrure, La réflexion, Distance focale d'un miroir concave, Un télescope, Les miroirs convexes, Puissance optique, La réflexion vitreuse, La réflexion totale, Le prisme à réflexion totale, Un redresseur à prisme, Une réflexion partielle

Calcul des combinaisons optiques : Optique paraxiale, Position d'une image, Taille de l'image, Image réelle ou virtuelle, Les miroirs

La lumière : Nature de la lumière, Expérience de Young, L'onde lumineuse, Les interférences lumineuses, Résolution des objectifs, La fréquence, Unités de temps et de longueur, La couleur, Les différents rayonnements radioélectriques, Dispersion de la lumière, Le rayonnement thermique, Définition du corps noir, Les photons, Rayonnement du corps noir : la loi de Planck, La loi de Wien, La loi de Stefan-Boltzmann

La diffraction de la lumière : Historique, Limite de l'ombre d'un bord droit, Principe de HUYGENS-FRESNEL, Faisceau limité par une fente, Diffraction par une fente double, Le réseau de diffraction, Principe du spectroscope, Faisceau limité par une ouverture circulaire, Influence des aberrations - règle de Lord Rayleigh, Pouvoir séparateur des instruments d'observation, Faisceau limité par une ouverture circulaire, Conséquences de l'obstruction centrale

La vision : L'oeil, La vision nocturne, L'observation télescopique

Mesure des quantités de lumière : La radiométrie, La photométrie

Les instruments pour l’observation des objets éloignés : La lunette de Galilée, La lunette astronomique, La longue-vue, L'objectif de la lunette astronomique, Les aberrations, L'aberration de sphéricité, La coma, L'astigmatisme et la courbure de champ, La distorsion, Les reflets, Luminosité des images. Diaphragmes et pupilles, Champ des instruments d'observation. Lucarnes, Les télescopes, Le télescope de Newton, Le miroir principal du télescope de Newton, Le télescope de Herschel, Le télescope de Gregory, Le télescope de Cassegrain, Le télescope de Schwarzschild, Le télescope Ritchey-Chrétien, Le télescope Dall-Kirkham, Comparaison des télescopes à deux miroirs avec le Newton, Le télescope de Schmidt, Le télescope de Maksutov, Le télescope Schmidt-Cassegrain, Autres formules de télescopes Conseils de lecture

Grossissement et grandissement : Le grossissement, Le grandissement, L'échelle d'une carte ou d'un cliché, Observation visuelle : Les oculaires, Remarque au sujet des oculaires pour microscopes, Choix du grossissement, Le grossissement minimal d'un instrument, Le grossissement maximal d'un instrument, Le grossissement résolvant, Oculaires constitués d'une seule lentille : Oculaire de Kepler, Dégagement oculaire, Champ de l'oculaire, Coulant de l'oculaire, Finesse des images , Oculaires constitués avec deux lentilles simples, Condition de Christiaan Huygens, Oculaire de Huygens, Oculaire de Dollond, Oculaire de Ramsden, Les oculaires achromatiques, Oculaire de Kellner, Oculaire Orthoscopique, Oculaire de Plössl, Oculaire de Nagler 1, Oculaire de Nagler 2, Oculaire Ethos, Oculaire de Dilworth, Autres caractéristiques des oculaires, Fabrication d'un oculaire par un amateur, Observation photographique, Photographie au foyer, Photographie avec objectif de l'APN, La lentille de Barlow, Barlow à deux lentilles, Quelle Barlow choisir?, Association de Barlow, Lentille de Barlow et télescope très ouvert, Les agrandisseurs télécentriques, Projection avec un oculaire, Projection solaire, Conclusion

Les correcteurs de champ : Historique, Les aberrations, L'aberration chromatique, L'aberration de sphéricité, La coma, L'astigmatisme et la courbure de champ, La distorsion, La correction des aberrations, Les correcteurs de champ, Le correcteur de ROSS à deux lentilles, Les correcteurs de WYNNE, La lentille de BARLOW, Etude d'un correcteur de champ, Fabrication par un amateur, Bibliographie, Résultats

Les montures des instruments d’observation astronomique : Les montures azimutales, Les montures équatoriales, La monture à fourche, La monture allemande, La monture à berceau, La monture anglaise, La monture en fer à cheval

La vitesse de propagation de la lumière : L'avance progressive de la lumière, Les théories de la lumière, La méthode de Léon FOUCAULT, L'éther, La vitesse de la lumière ne dépend pas de la vitesse de la source, L'expérience de MICHELSON-MORLEY, Expérience dans une fusée, La vitesse de la lumière est une limite, La transformation de Galilée, L'horloge à photon, La transformation de Lorentz, Voyage spatial, Vers la relativité, Plus vite que la lumière ?

Quelle est la couleur du ciel de la planète Mars? :
     Sur Terre, le ciel est bleu..., Les fluctuations de densité, La diffusion de Rayleigh
     ...parfois le ciel est blanc..., La diffusion de Mie
     ...et quelquefois le ciel est rouge
     Quelle couleur devrait avoir le ciel de Mars?, La polémique, Le point de vue du photographe
     6 août 2012 : Curiosity se pose sur la planète Mars
     Finalement, quelle est la véritable couleur du ciel de Mars?

Mémento optique

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