Quelques questions sur les grossissements

[Lastronome]

Bonjour !

 

Les grossissement sont l'objet de plusieurs vérité très diffusées. Voyez par exemple ceci :

http://www.skywatchertelescope.ch/theorie_telescopes.html (paragraphe "grossissement").

Tout ça c'est très bien mais cela ne me suffit pas. J'aimerais savoir pourquoi le grossissement minimum c'est le diamètre divisé par 6 (et pas 7 ou 8 ...), pourquoi le grossissement résolvant c'est le diamètre en mm, est idem pour le grossissement utile et le grossissement limite.

 

Ces valeurs sont-elle théoriques ? ou empiriques (basées sur l'observation) ?

 

Certains parmi vous sont-ils des idées ?

[Sylvain du CNED]

C'est théorique. Je connais quelqu'un qui est monté à 900x avec un C11, alors que le "grossissement maximum" est environ 700x si je me rappelle bien.

 

En théorie, au dessus du grossissement théorique l'image perd en qualité.

[Lastronome]

Salut !

 

Ben t'es un rapide toi !

 

Alors c'est théorique. OK. Quelqu'un sait par quel calcul arriver à ces chiffres alors ?

[Newton]

pourquoi le grossissement minimum c'est le diamètre divisé par 6 (et pas 7 ou 8 ...),

La pupille de l'oeil dans le noir fait environ 5mm pour un adulte, parfois 6mm. Si l'image qui sort de l'oculaire est plus grande que cette pupille, l'oeil n'exploite pas toute la lumière.

Or, la pupille de sortie se calcule par:

Ps = D / G (diamètre du tuyau / grossissement)

Ton grossissement minimal sera donc G = D / Ps

Si tu considères que Ps = 6 mm,, Le Gmin sera donc D/6

 

pourquoi le grossissement résolvant c'est le diamètre en mm

Faut que je retrouve ça

[Newton]

Ca y est, j'ai retrouvé le site

http://www.astrosurf.com/laurent/oculaires.htm

 

Tout y est.

[Lastronome]

Wah ça fuse ! J'suis impressionné là.

Bon y'a de la lecture ! Merci !

['Bruno]

Tout ça a déjà été discuté par ici plusieurs fois. Je vais quand même répondre parce que je suis en vacances devant ma télé...

 

Le grossissement minimum.

 

Chaque étoile envoie de la lumière dans toutes les directions. Ce qui est piégé par le télescope est un faisceau de lumière cylindrique (si le miroir est rond). Lorsqu'on grossit G fois, le faisceau ressort de l'oculaire avec un diamètre G fois plus petit, son diamètre est donc D/G. Par exemple, avec un télescope de 200 mm, le faisceau de lumière qui rentre dans le tube fait forcément 200 mm de diamètre. Si on grossit x50, il ressort de l'oculaire avec un diamètre de 200/50 = 4 mm.

 

La pupille fait au maximum 6 mm de diamètre (plus ou moins, ça dépend des observateurs). Le faisceau de 4 mm a donc de la place pour rentrer entièrement. Si jamais il faisait plus de 6 mm, tout le faisceau ne pourrait pas rentrer dans l'oeil, autrement dit une partie de la lumière de l'étoile serait perdue.

 

On obtient un faisceau de 6 mm en grossissant G tel que D/G = 6, donc G = D/6 (x33 avec un 200 mm). Il ne faut pas grossir moins que D/6 fois faute de quoi on perd de la lumière (le faisceau de sortie va être plus gros que la pupille). D/6 est le grossissement équipupillaire. Le nombre 6, c'est ici le diamètre de la pupille dilatée. Si la pupille fait 7 mm, ce qui est possible pour certains (notamment les jeunes), ce sera D/7.

 

Le grossissement utile.

 

Le grossissement utile est une notion qu'on trouve dans certains livres mais qui ne me paraît pas rigoureuse, je préfère ne pas en parler.

 

Le grossissement résolvant.

 

Le grossissement résolvant est, par définition, le grossissement qui permet de voir le pouvoir séparateur du télescope (120"/D(mm)).

 

Supposon que l'oeil ait un pouvoir séparateur de 1' = 60". Si le télescope fait 200 mm de diamètre, il a un pouvoir séparateur de 0,6". Un grossissement de x100 sur deux étoiles séparées de 0,6" permettra de les voir à l'oculaire sous la forme de deux étoiles séparées de 60" : c'est la limite de l'oeil, elles seront donc juste séparées. Un grossissement plus faible ne permettrait pas de séparer ces deux étoiles car l'oeil ne séparerait pas l'écartement qu'elles auraient à l'oculaire. Un grossissement supérieur, par contre, permet de séparer ces deux étoiles. Ce grossissement limite est le grossissement résolvant. Pour un télescope de diamètre D (mm), il vaut D/2 (pour 200 mm, il vaut x100). En effet, pour passer de 120"/D(mm) à 60", il faut multiplier par 120/60 = 2.

 

En fait, ça dépend quelle valeur on choisit pour le pouvoir séparateur de l'oeil. Si on choisit 2' (120") et non 1' (60"), le grossissement résolvant devient D/1. C'est pour ça que certains livres parlent de D/2 et d'autres de D.

 

En fait, tout ça est théorique. En cas de turbulence ou de défaut optique, le grossissement résolvant sera plus faible (car le pouvoir séparateur est dégradé, il est donc plus grand). En pratique, le grossissement résolvant est de l'ordre de D/2 à D/1 et dépend de l'observateur, de la qualité optique du télescope et du ciel.

 

Le grossissement maximum.

 

Au-delà du grossissement résolvant, on ne verra rien de plus si on grossit. Au contraire, l'image sera moins lumineuse et moins contrastée. Cependant, grossir l'image permet de la rendre plus confortable à examiner, ce qui peut aider à voir certains détails (s'ils sont contrastés et/ou lumineux). Après tout, se contenter du grossissement résolvant donnerait l'impression de faire un test de vue, ce n'est pas agréable... Bref, le grossissement maximal est un compromis : il ne faut pas trop grossir, sinon on perd en contraste et en clarté, mais il faut quand même grossir suffisamment, pour ne pas que l'image soit minuscule.

 

On estime ce grossissement maximal à environ 2xD. Il dépend de l'observateur : certains préfèrent une petite image lumineuse, d'autres préfèrent une image assez grosse, quitte à ce qu'elle soit moins lumineuse. Question de goût. Il dépend aussi de la turbulence : celle-ci fixe un grossissement maximal indépendant du télescope. Si ça turbule beaucoup, il peut être impossible de grossir plus de x200 quel que soit le télescope. Pour les petits diamètres, la turbulence intervient rarement, de sorte que la règle du 2xD est en général valable. Si la qualité optique est très bonne, on pourra même aller au-delà. C'est pourquoi certains utilisateurs de lunettes apochromatiques de diamètre pas trop gros parviennent à aller à 3xD.

 

Cela dit, ça dépend de l'objet observé : pour grossir beaucoup, il faut un astre contrasté. Par exemple : la Lune. Mieux : une étoile. Sur les étoiles doubles, on peut souvent aller au-delà de 2xD si la turbulence le permet. C'est aussi le cas lorsqu'on veut voir le disque d'Airy.

 

Ce qui est important, c'est de comprendre que cette règle du 2xD n'est pas une règle précise. C'est : en gros 2xD. Ce n'est pas un calcul qui permet de l'obtenir, c'est une règle empirique. Il est important, également, de comprendre que le grossissement maximal ne permet pas de voir plus de choses. Ce qu'on voit à 2xD, on le voit à 1,5xD. Mais l'image plus grosse peut paraître plus agréable (ça dépend des gens).