Lunette astronomique : fiche de révision Terminale spé
Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
Une lunette astronomique associe deux lentilles convergentes : l'objectif, qui capte la lumière, et l'oculaire, devant lequel on place l'œil.3
Elle est afocale quand le foyer image de l'objectif et le foyer objet de l'oculaire sont confondus : pour un astre à l'infini, l'image finale est aussi à l'infini et l'œil n'accommode pas.3
Le grossissement vaut le rapport des distances focales : G=foc′fobj′ (910 mm et 20 mm donnent 45,5).2
Piège classique : on divise les focales, on ne les multiplie pas, et l'objectif a la plus grande focale.
L'essentiel à retenir
Lunette afocale : le trajet de la lumière
On modélise l'observation d'un astre comme celle d'un objet « à l'infini ». Les rayons qui en proviennent sont parallèles entre eux et forment un angle avec l'axe optique.2 Le raisonnement se fait alors en trois temps.
Astre à l'infiniRayons parallèles, inclinés d'un angle θ sur l'axe
ObjectifIl forme l'image dans son plan focal image
Foyer communCe plan est aussi le plan focal objet de l'oculaire
OculaireImage finale à l'infini, vue sous l'angle θ'
Trajet de la lumière dans une lunette afocale · Chemin d'un faisceau issu d'un astre.
Le grossissement
Démonstration · D'où vient ce rapport ?
Pour de petits angles, tanθ≈θ. L'image intermédiaire, située dans le plan focal image de l'objectif, a une taille A′B′=fobj′×θ. Vue depuis l'oculaire, à la distance foc′, elle est sous l'angle θ′=foc′A′B′. En remplaçant, on obtient θ′=foc′fobj′θ, d'où le résultat.
Pièges et repères historiques
Questions flash
4 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
Dans une lunette afocale, le point focal image de l'objectif est confondu avec le point focal objet de l'oculaire.3 La proposition inverse est fausse : c'est bien le foyer image de l'objectif qui est concerné. Deux focales égales donneraient un grossissement de 1, ce qui n'a aucun intérêt, et ne définit pas l'afocalité.
Le grossissement est le rapport foc′fobj′=20910=45,5.2 Le piège est de multiplier les focales (18 200) ou d'inverser le rapport (environ 0,022) : un grossissement d'instrument d'observation est supérieur à 1.
C'est faux : l'image finale se trouve à l'infini, et un œil humain parfait est fait pour observer des objets à l'infini, donc il n'accommode pas.3 L'idée contraire vient de la confusion avec l'observation d'un objet proche, où l'œil doit accommoder.
L'astre est modélisé comme un objet à l'infini : ses rayons arrivent parallèles entre eux.2 Son image par l'objectif est dans le plan focal image de l'objectif, et l'oculaire la renvoie à l'infini.3 La proposition sur les focales est fausse : pour avoir G>1, l'objectif doit avoir la plus grande distance focale.
Les questions qu'on se pose
Comment savoir quelle lentille est l'objectif et laquelle est l'oculaire ?
L'objectif est la lentille qui reçoit d'abord la lumière de l'astre ; l'oculaire est celle devant laquelle on place l'œil. Dans la lunette étudiée au Bac, l'objectif a une distance focale de 910 mm, l'oculaire de 20 mm.2 Pour un grossissement supérieur à 1, l'objectif est donc toujours celui de plus grande focale.
Pourquoi l'image est-elle renversée, et faut-il en tenir compte au Bac ?
Une lunette astronomique ne redresse pas l'image : c'est sans importance pour observer le ciel. Pour un usage terrestre ou marin, on ajoute un système de redressement d'image.3 Au Bac, on calcule le grossissement en valeur absolue, sauf si l'énoncé demande le signe ou l'orientation de l'image.
À quoi sert le pouvoir séparateur de l'œil dans les exercices ?
Il donne l'angle minimal sous lequel deux points sont distingués par l'œil.2 Tu calcules l'angle θ′ sous lequel l'image est vue à travers la lunette, puis tu le compares à cette valeur : si θ′ est supérieur, le détail est visible. Pense à travailler en radians.