Observer avec une lentille simple... une seule !

[JPP 78 1 077]

On peut déjà former une image (sur un papier calque) avec un simple trou de très petit diamètre ; c'est le principe du sténopé et de la chambre noire. Y ajouter un objectif permet d'obtenir une image à la netteté réglable...C'est la base de la photographie que je sache... 

 

Il n'y a aucune objection à obtenir une image en utilisant une optique, certes derrière le point focal.et donc, à aboutir à la vision d'une planète. C'est juste la focale qui va déterminer la dimension de l'image résultant au foyer....

 

  

 

 

Modifié 27 octobre 2020 par JPP 78

[Toutiet 2 004]

BobSaintClar :

Oui, "image aérienne" est le terme consacré pour cette image réelle, "dans l'espace", qu'on peut très bien intercepter sur un transparent, une feuille de papier calque ou même une feuille blanche.

Un exemple que tout le monde connaît : c'est l'image du "cercle oculaire", que l'on peut observer, à distance, à l'arrière d'une paire de jumelles. Il est l'image aérienne du contour de l'objectif donnée par l'oculaire. Et cette image est "suspendue" dans l'air à quelques mm à l'arrière de l'oculaire, distance qu'on appelle, selon les cas, : eye relief, relief d'œil, recul oculaire... là où l'on doit positionner la pupille de l'œil pour bénéficier de toute la lumière captée par l'objectif. On peut parfaitement capter cette image sur un bout de papier calque, par exemple.

 

Quant à ton calcul du grossissement, il est tout à fait exact puisque, par définition il est égal à la taille de l'objet vu à travers l'instrument (ici un objectif seul) - donc sous l'angle sous lequel tu vois l'image avec ton œil à quelques cm -  à la taille de l'objet vu sans instrument ( qui est égale à l'angle de l'image de l'objet au foyer, rapporté à la distance focal de l'objectif)

 

PS : les grands rapports F/D (> 10 et plus) étaient, dans le passé, un gage de la qualité des images et des aberrations réduites. La démocratisation de la photographie astronomique a conduit à construire des objectifs plus lumineux, donc à réaliser des objectifs à F/D beaucoup plus petits certes, mais plus exigeants en réalisation pour minimiser l'accroissement des aberrations (objectifs achromatiques---> apochromatiques, doublets ---> triplets). Sans parler de la réduction d'encombrement, à diamètre d'objectif égal.

Modifié 27 octobre 2020 par Toutiet

[lyl 4 611]

il y a 54 minutes, BobSaintClar a dit :

Je pense même qu'on doit pouvoir calculer simplement le grossissement obtenu en divisant la focale de la lentille par la distance entre l'oeil et le foyer. Dans mon cas, 3300 / "quelques décimètres"... sachant que je me sens confortable, avec l’œil droit, quand je regarde une cible posée à 50 cm environs. Je suis un peu myope, c'est pour ça.

 

Du coup, si j'ai bien saisi, on comprend bien que plus la focale de la lentille est importante, plus le grossissement est élevé (parce que la distance d'observation oeil-foyer ne change pas)

Pas sur que ça dépende de la focale de l'œil mais plutôt à la distance du foyer image de l'objectif à l'œil qui observe.

à 25cm en général on arrive à accommoder (sauf presbytie)

A vérifier mais je pense que ça fait F (focale objectif) / d (distance d'observation)

soit 4x / mètre linéaire. Un peu plus si tu as un œil myope

C'est quand même pour ça qu'on a inventé les oculaires... Pour examiner le plan image de plus près.

Les oculaires sont des "loupes" perfectionnées pour avoir un bon champ d'observation.

https://www.telescope-optics.net/eye_aberrations.htm

https://www.gatinel.com/recherche-formation/optique-paraxiale-et-points-cardinaux/loupe-grossissement/

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C'est sur qu'avec un oculaire de 25mm on fige le grossissement bien mieux car dans ce cas la distance d'observation ne joue quasiment plus. On assimile l'observation à l'oculaire à une observation à l'infini. Ce n'est pas exact en faible lumière car l'oeil au repos dans le noir se positionne entre 50cm et 2m suivant les personnes.

 

Modifié 27 octobre 2020 par lyl

[Toutiet 2 004]

lyl 

"Pas sur que ça dépende de la focale de l'œil mais plutôt à la distance du foyer image de l'objectif à l'œil qui observe".

C'est bien ce que BobSaintClar a dit très précisément 

 

Et quand tu dis :

"C'est quand même pour ça qu'on a inventé les oculaires... Pour examiner le plan image de plus près.

C'est exactement ce qui m'a fait dire, ici, il y a quelque temps, qu'un oculaire ne grossissait pas en soi, mais qu'il ne faisait qu'apporter sa contribution de netteté à une vue plus rapprochée de l'œil, laquelle entraînait un grossissement de la vision .

Modifié 27 octobre 2020 par Toutiet

[lyl 4 611]

il y a 21 minutes, Toutiet a dit :

"Pas sur que ça dépende de la focale de l'œil mais plutôt à la distance du foyer image de l'objectif à l'œil qui observe".

C'est bien ce que BobSaintClar a dit très précisémen

Oui, j'ai vu après avoir écris je confirme, mais la réflexion n'était pas finie, il me fallait préciser l'intérêt d'un oculaire quand même...

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Quand tu lis les textes anciens sur l'astronomie, c'est ce qui ressort, ils ont inventé des "loupes" pour voir y plus gros les images.

La lunette de Galilée (l'oculaire est divergent) est un peu un contre-exemple à l'observation directe, mais à force de tester les combinaisons (ils ont eu le temps )

Il s'est avéré qu'à l'époque c'était une bonne combinaison pour réduire le chromatisme.

Pas la suite on a réfléchi un peu dans tous les sens et l'achromat est né.

Modifié 27 octobre 2020 par lyl

[BobSaintClar 5 159]

il y a 7 minutes, lyl a dit :

il y a 8 minutes, Toutiet a dit :

"Pas sur que ça dépende de la focale de l'œil mais plutôt à la distance du foyer image de l'objectif à l'œil qui observe".

C'est bien ce que BobSaintClar a dit très précisémen

Oui, j'ai vu après avoir écris je confirme, mais la réflexion n'était pas finie, il me fallait préciser l'intérêt d'un oculaire quand même...

 

Pis quand c'est Lyl qui l'écrit, c'est tout de suite plus crédible

[lyl 4 611]

Même quand je m'emmêle un peu les crayons ?

A force de réfléchir en écrivant j'ai tendance à éditer plusieurs fois.

* se sent surveillée *

Modifié 27 octobre 2020 par lyl

[oliver55 238]

On fait tous un peu pareil Lyl rassures-toi! 

 

Pour en revenir au sujet, il faut donc utiliser des oculaires à trés longue focale aussi sur ce type de lunettes (plus de 50 mm).

 

Il doit donc y avoir un sacré relief d'oeil? Pas toujours évident de bien placer son oeil derrière?

Le champ apparent ne doit pas dépasser 30 degrés? 

 

On peut envisager un grossissement maximum de combien avec une lunette de ce type? 40 fois maximum?

Modifié 27 octobre 2020 par oliver55

[Toutiet 2 004]

Avec ce type de lunette de grande focale d'objectif, avec oculaire, les règles optiques restent les mêmes. A toi d'en déduire les composantes : focale d'oculaire, grossissement, champ... suivant la lentille objectif que tu souhaites trouver et utiliser...

(mais le sujet de départ était la vision avec des objectifs de grande focale, et SANS oculaire)

[lyl 4 611]

il y a une heure, oliver55 a dit :

On peut envisager un grossissement maximum de combien avec une lunette de ce type?

@vador59  indiquait un critère  15.3D² qui me semble adapté pour grossir au grossissement résolvant jusqu'à probablement 1xD en lunaire (c'est facile)

 

50mm ~ 2" => f/30.6 ~ 1m50 -> 25x à x50 (proche de la lunette de Galilée)

100mm  ~ 4" =>  f/61.2 ~ 6m12 -> 50x à x100

150mm ~ 6" => f/92 ~ 13.8m -> 75x à x150

et ainsi de suite

Dans la pratique je doute qu'on aille plus haut que 150x, ça fait des oculaires de focale longue ... (92mm) et du coup assez tunnel (j'ai déjà fabriqué des plössls de 2" 56 et 80mm, c'est limite quand même, l'oculaire devient plus cher que l'objectif...)

Peut-être que Herschel a atteint près de 200x avec la très longue de 149mm*19m.

Modifié 27 octobre 2020 par lyl

[JPP 78 1 077]

Si possible, utiliser du matériel français...

 

https://www.bienmanger.com/1F2378_Lentille_Verte_Puy_Aoc.html?ope=gg&idproduit=48446&sope=2378&gclid=Cj0KCQjwit_8BRCoARIsAIx3Rj7nn_2UhT_C3TbqpsYMFmSJwMNuSkffEU5Uje2AyAJJC2QnwkL8aiQaAq2GEALw_wcB

[Loup Lunaire 5 416]

Le 22/10/2020 à 22:09, vador59 a dit :

Lentille simple plan convexe 120mm de diamètre et.... 5000 mm de focale (oui, vous avez bien lu: 5 mètres de focale ! )

 

Bonjour,

 

C'est une très belle expérience je trouve, tu n'aurais pas des images de ton dispositif ?

Avec un F/D 41.66, l'image ne doit pas être pas dégueu pour un achro.....je veux dire un chromate.

Comme quoi avoir une  très très longue focale, est très avantageux. Dommage que peux de gens ne s'y intéresse pas plus que ça.

 

Bon ciel chromatique & achromatique

 

Modifié 27 octobre 2020 par Loup Lunaire

[BobSaintClar 5 159]

Il y a 5 heures, oliver55 a dit :

On peut envisager un grossissement maximum de combien avec une lunette de ce type? 40 fois maximum?

 

Ben si on parle de la lentille simple sans oculaire, il n'y a pas de grossissement théorique limite. Si ?

Il faut juste considérer sa focale, diviser par la distance oeil-foyer, et roulez jeunesse !

Disons qu'on se place à 30cm du foyer (à mon âge, je ne peux pas faire mieux) ; avec une loupe de focale 3m, je grossis 10x (3000/300). Avec 30m de focale, je grossis 100x. Etc.

Si le grossissement max est de 2D (je donne cette valeur au pif), le calcul précédent vaut pour une lentille de diamètre 50mm... dotée d'un rapport F/D de 600 (60m de focale) !

Donc, sous le contrôle des opticiens du site, je conclurai que le grossissement max est atteint, en pratique, pour un rapport F/D de 600. Dans le cas d'un objectif utilisé seul, sans oculaire. Sauf qu'évidemment, voir quelque chose en se plaçant à 100m d'une loupe de diamètre 5cm : bonne chance !

[lyl 4 611]

il y a 54 minutes, BobSaintClar a dit :

en se plaçant à 100m d'une loupe de diamètre 5cm

Facile : moins de 2' d'arc => inutile.

Déjà la deuxième qu'Herschel avait fabriqué c'était du 27' d'arc, c'est pas beaucoup. Tu ne voyais qu'un ou deux cratères sur la Lune. (~x80 sans oculaire)

[vador59 481]

Petit déterrage de topic: voici un article de Sky and Telescope de février 1976, écrit par Richard Berry (pas celui qui est accusé en ce moment, hein...) (voir article en PJ)

 

J'attire votre attention sur la page2, dernière colonne "The eyepieces must be of long focus to give reasonably low powers with the instrument. A myope (nearsighted person) can focus on the aerial image without an eyepiece and see a narrow field at about 40x"

 

"Les oculaires doivent être de longue focale afin de fournir des grossissements raisonnables avec cet instrument. Un myope peut faire le point sur l'image aérienne (de l'objectif) sans utiliser d'oculaire et observer un champ étroit à environ 40x de grossissement"

 

L'objectif utilisé par l'auteur fait un petit peu plus de 4m de focale pour un diamètre diaphragmé à 61mm. Il semble donc bien établi que l'on peut observer directement, à l'oeil nu, l'image fournie par un objectif à très longue focale, du moins pour les personnes atteintes de myopie. Ou alors on est nombreux à s'illusionner...

 

Je n'ai pas encore réalisé l'expérience du couteau de Toutiet, je m'y mets dès que j'ai une météo pas trop pourrave et un objet (la Lune sûrement) relativement bas sur l'horizon pour pouvoir faire l'expérience... ainsi qu'une toise pour bien mesurer si je suis à l'avant ou à l'arrière du point focal. Je vous tiens au jus dès que j'en sais plus...

 

 

LongFocusRefractor_Berry_S&T_Feb1976_103118.pdf

Modifié 7 février 2021 par vador59

[Toutiet 2 004]

vador59,

Le problème c'est que tu indiques, dans ton tout premier post, que tu te trouvais entre la lentille et son point focal... ! Je ne vois pas du tout comment on peut construire des images d'objets, visibles dans une telle situation...?

En arrière du foyer, pas de problème, et on peut observer les images, comme dans toute lunette ou télescope, avec un oculaire. On peut même effectivement se passer d'oculaire, en prenant cette fois du recul par rapport au foyer de l'objectif et en mettant à profit une myopie pour se rapprocher de l'image aérienne donnée par l'objectif, et accroître le grossissement.

 

Mais, en se plaçant devant le foyer..., vraiment, je ne vois pas... 

 

Donc, quand tu dis :

"l'idée est donc d'observer l'image volante d'un astre, sans l'aide d'aucun oculaire, simplement en plaçant son oeil en avant du point focal."

Je suis d'accord sur l'image volante (on dit plutôt aérienne") qu'on peut observer en prenant suffisamment de recul, mais je pense qu'en fait, tu as placé ton œil, sans en prendre conscience, en arrière du point focal, c'est à dire à une distance de l'objectif supérieure à sa distance focale.

Il ne peut en être autrement .

 

A  la suite de quoi, j'émets donc les plus grandes réserves (et pire que ça...! ) sur le chapitre V et, en particulier, la figure 51 du Traité de Thomas Dick auquel tu fais référence.

(Ce n'est pas la première fois que je détecte des "énormités"...)

Modifié 8 février 2021 par Toutiet