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Physique-chimie (spécialité) · TerminaleBac

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=fobj′foc′G = \dfrac{f'_{\text{obj}}}{f'_{\text{oc}}} (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.

Trajet de la lumière dans une lunette afocaleQuatre étapes : rayons parallèles, objectif, image au foyer commun, oculaire et image à l'infini.1Astre à l'infiniRayons parallèles, inclinés d'un angle θ sur l'axe2ObjectifIl forme l'image dans son plan focal image3Foyer communCe plan est aussi le plan focal objet de l'oculaire4OculaireImage finale à l'infini, vue sous l'angle θ'
  1. Astre à l'infiniRayons parallèles, inclinés d'un angle θ sur l'axe
  2. ObjectifIl forme l'image dans son plan focal image
  3. Foyer communCe plan est aussi le plan focal objet de l'oculaire
  4. 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, tan⁡θ≈θ\tan\theta \approx \theta. L'image intermédiaire, située dans le plan focal image de l'objectif, a une taille A′B′=fobj′×θA'B' = f'_{\text{obj}} \times \theta. Vue depuis l'oculaire, à la distance foc′f'_{\text{oc}}, elle est sous l'angle θ′=A′B′foc′\theta' = \dfrac{A'B'}{f'_{\text{oc}}}. En remplaçant, on obtient θ′=fobj′foc′ θ\theta' = \dfrac{f'_{\text{obj}}}{f'_{\text{oc}}}\,\theta, d'où le résultat.

Pièges et repères historiques

Questions flash

4 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Quelle condition caractérise une lunette astronomique afocale ?

  2. Une lunette afocale a un objectif de distance focale 910 mm et un oculaire de distance focale 20 mm. Quel est son grossissement en valeur absolue ?

  3. Avec une lunette afocale, un œil parfait qui observe un astre doit accommoder.

  4. Quelles affirmations sont correctes pour une lunette astronomique afocale observant un astre ?

    Plusieurs réponses possibles.

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′\theta' sous lequel l'image est vue à travers la lunette, puis tu le compares à cette valeur : si θ′\theta' est supérieur, le détail est visible. Pense à travailler en radians.

Sources

  1. Ondes et signaux — Ressources Éduscol (document 49199), Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Ondes et signaux — Ressources Éduscol (document 49202), Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Lunette astronomique, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  4. Histoire de l'astronomie, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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