Qu'est-ce que le télescope catadioptrique? Avantages importants et différents types

TÉLESCOPE CATADIOPTRIQUE

Contenu

  • Que sont les télescopes catadioptriques?
  • Histoire du télescope catadioptrique
  • Parties du télescope catadioptrique
  • Que sont les dialytes catadioptriques?
  • Comment fonctionne un télescope catadioptrique?
  • Pourquoi les télescopes catadioptriques utilisent-ils à la fois des miroirs concaves et convexes?
  • Les avantages des conceptions télescopiques catadioptriques.
  • Les inconvénients des conceptions télescopiques catadioptriques.
  • Quels sont les différents types de conceptions télescopiques catadioptriques?
  • Que sont les lentilles photographiques catadioptriques ou les télescopes catadioptriques à réflecteur équatorial à tube court?
  • Conceptions télescopiques catadioptriques vs réflecteurs vs réfracteurs
  • Utilisations des conceptions télescopiques catadioptriques

Que sont les télescopes catadioptriques?

Les conceptions télescopiques catadioptriques sont une variante des télescopes optiques qui forment une image en combinant des miroirs et des lentilles spécialement conçus. Cette configuration télescopique est destinée à obtenir un plus grand degré de correction d'erreur globalement par rapport aux télescopes à tous miroirs ou à toutes lentilles. La conception catadioptrique offre un champ de vision plus large sans aberration. Ces conceptions incorporent des «correcteurs» qui sont des lentilles ou des éléments de miroir incurvés dans le système optique de formation d'image pour corriger les aberrations de réflexion ou de réfraction provoquées par son homologue.

Histoire du télescope catadioptrique

Plusieurs conceptions des premiers systèmes optiques incorporaient la configuration catadioptrique. Augustin-Jean Fresnel est reconnu pour avoir conçu plusieurs réflecteurs catadioptriques de phare à la fin des années 1820. A. Mangin, un ingénieur français a conçu le miroir Mangin en 1876. Le miroir Mangin est un réflecteur en verre concave qui a une surface argentée présente sur la face arrière du verre. De nombreux télescopes catadioptriques sont construits avec le miroir Mangin.

Parties du télescope catadioptrique

Lentilles: Chaque conception télescopique catadioptrique comprend une ou plusieurs lentilles. Les lentilles sont généralement placées au niveau de l'objectif et reçoivent la lumière entrante. En règle générale, des lentilles biconcaves sont utilisées dans de telles conceptions. Cependant, l'utilisation de lentilles plano-convexes ou concavo-convexes est également observée dans certaines conceptions catadioptriques. L'utilisation de la disposition lentille-miroir réduit les aberrations et produit une image de meilleure qualité.

miroirs: Chaque conception télescopique catadioptrique incorpore un ou plusieurs miroirs. Les miroirs peuvent être placés comme configuration d'objectif avec des lentilles ou comme réflecteurs secondaires selon la conception télescopique. Typiquement, deux miroirs sphériques sont utilisés dans de telles conceptions, l'un comme miroir primaire et l'autre comme miroir secondaire. Dans cette forme d'agencement, les lentilles sont utilisées pour réduire la divergence des rayons lumineux. L'utilisation de la disposition lentille-miroir réduit les aberrations et produit une image de meilleure qualité.

Tube télescope: Le tube du télescope sert de corps du télescope. Le tube télescopique est conçu en fonction de l'agencement lentille-miroir utilisé. En règle générale, un tube télescopique a un rayon d'environ 10 cm ou 4 pouces. Le tube télescopique a un bouton construit sous le dos visuel. Ce bouton permet d'ajuster le réglage de la longueur focale du système.

Plaque correcteur: Certaines conceptions télescopiques catadioptriques utilisent des plaques de correction pour améliorer la qualité de l'image. Ces plaques de correction, comme leur nom l'indique, sont soit une seule lentille mince, soit un groupe de lentilles minces stratégiquement placées devant une conception télescopique catadioptrique pour corriger les aberrations causées par le système télescopique. Ces plaques correctrices sont parfois également appelées lentilles correctrices. On peut voir l'application de telles plaques correctrices dans le réflecteur catadioptrique Schmidt-Cassegrain.

Que sont les dialytes catadioptriques?

Les dialytes catadioptriques sont considérés comme l'une des premières variétés de télescope catadioptrique. Cette conception comprend une lentille négative à dos argenté (comparable à un miroir Mangin) et un objectif de télescope réfringent à un seul élément. Le premier dialyte catadioptrique a été proposé par WF Hamilton en 1814 et était connu sous le nom de télescope hamiltonien. Une autre conception proposée par l'opticien allemand Ludwig Schupmann au 19ème siècle connu sous le nom de télescope médial Schupmann avait le miroir catadioptrique placé après le foyer du réfracteur primaire. Cette conception a également ajouté une troisième lentille de correction ou de focalisation à la configuration télescopique.

Comment fonctionne un télescope catadioptrique?

Les télescopes catadioptriques se trouvent dans plusieurs variantes et chaque variante a son propre système de travail spécialisé. Cependant, toutes ces variantes suivent le même principe objectif-miroir primaire. Ces télescopes utilisent à la fois la réflexion et la réfraction de la lumière pour former des images.

Les rayons lumineux incidents, entrant dans le tube, tombent sur l'objectif principal. Cet objectif peut être une seule lentille, un système de lentilles ou un système lentille-miroir (commun). Dans le système d'objectif lentille-miroir, la lentille fait converger le faisceau de lumière divergé pénétrant dans le télescope et le fait tomber sur le miroir. Ce miroir primaire réfléchit alors la lumière vers le deuxième miroir sphérique qui est placé de part et d'autre de l'ouverture télescopique. La lumière réfléchie reçue par le miroir secondaire est alors à nouveau réfléchie pour former l'image finale sur le plan focal.

Pourquoi les télescopes catadioptriques utilisent-ils à la fois des miroirs concaves et convexes?

Certaines conceptions de télescopes catadioptriques utilisent à la fois des miroirs concaves et convexes pour réduire les aberrations sphériques causées par les rayons marginaux. Ces miroirs peuvent être placés comme plaques de correction ou comme partie de l'objectif en fonction des besoins. L'obtention d'un degré approprié de divergence et de convergence est nécessaire pour une formation d'image précise. Ces lentilles sont stratégiquement placées pour répondre aux besoins du télescope particulier.

LES AVANTAGES DES TÉLESCOPES CATADIOPTRIQUES

  • Les conceptions télescopiques catadioptriques fonctionnent avec un système optique à chemin replié, contrairement aux réfracteurs et aux télescopes à réflexion newtonienne qui utilisent un chemin optique linéaire. Cela permet au télescope d'être plus court que la taille impliquée par sa distance focale.
  • Ces télescopes et montures télescopiques sont conçus pour être compacts et peser beaucoup moins que les télescopes d'autres conceptions ayant la même configuration.
  • Les conceptions télescopiques Catadioptric ont une portabilité accrue et sont faciles à transporter. C'est parce qu'ils ont une taille mécanique et un poids réduits.
  • Ces télescopes utilisent des miroirs qui ont des figures purement sphériques et des éléments réfractifs qui peuvent être commodément (généralement appelés lentilles correctrices). L'utilisation de tels éléments réduit les coûts de fabrication globaux du télescope. 
  • Le miroir secondaire du télescope Catadioptric fournit une puissance supplémentaire tout en réfléchissant le cône de lumière sortant du miroir primaire. 
  • Une conception télescopique catadioptrique à grande ouverture offre une meilleure résolution angulaire inhérente et une meilleure capacité de collecte de lumière qu'un télescope à petite ouverture. 

LES INCONVÉNIENTS DES TÉLESCOPES CATADIOPTRIQUES

1. Avec une augmentation de l'ouverture, les conceptions télescopiques catadioptriques ont tendance à devenir plus lourdes assez rapidement.

2. Ces télescopes doivent être alignés optiquement plus fréquemment que les réfracteurs. Les méthodes d'alignement de ces télescopes sont également un peu complexes. 

3. Les parties mobiles d'une conception télescopique catadioptrique sont généralement de conception plus complexe ou compliquée que celles présentes dans les télescopes à réflecteur ou réfracteur.

4. Les télescopes catadioptriques sont confrontés à une insuffisance de performances optiques intrinsèques en raison de l'obscurcissement central de leur ouverture produit par leur propre miroir secondaire. Cependant, ce problème particulier est également rencontré dans les télescopes à réflexion newtoniens et classiques Cassegrain.

Quelles sont les différentes variantes de Catadioptric Conception télescopiques?

Catadioptrique Argunov-Cassegrain Conception télescopique

Le télescope Argunov-Cassegrain est une variante du télescope Catadioptric Cassegrain dans lequel la majorité des instruments optiques utilisés sont sphériques. PP Argunov a introduit cette conception en 1972. Ces lentilles sont placées au centre du plus grand objectif. le Miroir Mangin L'élément est placé le plus loin du miroir primaire et fonctionne comme un deuxième miroir de surface avec un revêtement réfléchissant de surface appliqué sur son côté orienté vers le ciel.

Conception télescopique catadioptrique Maksutov-Cassegrain

télescope catadioptrique
Source de l'image: GriffenjbsTélescope Maksutov-Cassegrain, marqué comme domaine public, plus de détails sur Wikimedia Commons

Le Maksutov-Cassegrain est un Télescope Maksutov variante qui porte le nom de l'astronome et opticien russe Dmitri Dmitrievich Maksutov. Cette variante comprend une lentille correcteur optiquement transparente avec une section de sphère creuse. Cette conception nécessite un miroir primaire sphérique et un miroir secondaire sphérique, qui est généralement une section de lentilles de correction de section en miroir. Le télescope Maksutov peut être scellé à l'air et collimaté, de sorte que ces télescopes sont considérés comme nécessitant peu d'entretien.

Réflecteur catadioptrique Klevtsov-Cassegrain

Le Klevtsov-Cassegrain a une conception et un mécanisme similaires au télescope Argunov-Cassegrain. Cette conception télescopique a été envisagée pour la première fois par GI Popov et a été pratiquement mise en œuvre par Yuri A. Klevtsov. Cet instrument est équipé d'un correcteur de sous-ouverture, d'une petite lentille ménisque et d'un miroir Mangin comme «miroir secondaire». Le correcteur et le miroir Mangin sont maintenus avec une palette araignée dans un tube télescopique ouvert.

Réflecteur catadioptrique Schmidt-Cassegrain

Source de l'image: GriffenjbsTélescope Schmidt-Cassegrain, marqué comme domaine public, plus de détails sur Wikimedia Commons

Le réflecteur Schmidt-Cassegrain a été influencé par la caméra Schmidt grand champ en 1940 par James Gilbert Baker. La configuration Cassegrain nous donne un champ de vision comparativement plus étroit. le Plaque correcteur Schmidt est connu pour être l'un des premiers éléments optiques. Il fonctionne par la génération d'un vide sur une extrémité de la plaque et l'ajustement précis pour rectifier l'aberration sphérique générée par le miroir primaire sphérique. Les astronomes amateurs utilisent largement ces télescopes. 

Qu'est-ce que les lentilles catadioptriques photographiques ou le télescope catadioptrique à réflecteur équatorial à tube court?

Plusieurs variantes d'objectifs catadioptriques (CAT) sont incorporées dans les objectifs des caméras. Ces lentilles sont également appelées lentilles miroir et lentilles réflexes. La conception dans laquelle ces objectifs sont incorporés réduit la longueur de l'ensemble de la configuration optique en repliant le chemin optique et par l'effet téléobjectif du miroir secondaire convexe. Cet effet est utilisé pour multiplier la distance focale du système optique par 3 à 4 fois. Ces systèmes d'objectifs sont donc beaucoup plus compacts et ont une longueur de tube allant de 200 mm à 1000 mm. Le système d'objectif photographique catadioptrique réduit ou élimine également les aberrations chromatiques et hors axe. Les images formées par un tel système optique peuvent remplir le grand plan focal d'une caméra.

Télescope catadioptrique vs réflecteur vs réfracteurs

Un télescope à réflecteur incorpore l'utilisation de miroirs uniquement dans sa conception pour recueillir et focaliser la lumière pour former des images. Le réflecteur newtonien est l'exemple le plus courant d'un télescope réfléchissant construit avec un miroir primaire et un miroir secondaire. Les réflecteurs ou les télescopes réfléchissants doivent souvent faire face aux problèmes d'aberrations hors axe. Le miroir primaire recueille la lumière et la dirige vers le miroir secondaire qui réfléchit davantage la lumière vers l'oculaire.

Un réfracteur ou un télescope réfracteur incorpore l'utilisation de lentilles uniquement dans sa conception pour recueillir et focaliser la lumière pour former des images. Ces télescopes ont souvent des tubes très longs et souffrent donc d'aberrations chromatiques. Une lentille est utilisée pour recueillir la lumière et former une image inversée tombant sur le point focal de la lentille d'oculaire grossissante.

Un télescope catadioptrique, comme mentionné ci-dessus, forme une image en combinant des miroirs et des lentilles spécialement construits. L'aberration chromatique et hors axe est éliminée dans le cas de ces télescopes.

Le télescope catadioptrique utilise:

Les télescopes catadioptriques ont une longueur de tube plus courte, une meilleure structure d'équilibrage, un poids plus léger et des oculaires réglables. Tous ces facteurs contribuent à rendre ces variantes télescopiques pratiques pour l'observation astronomique à différents endroits par des astronomes amateurs. Ces télescopes sont également modifiés et combinés avec la technologie numérique pour l'astrophotographie. Ces télescopes peuvent également être utilisés comme télescopes à fonction générale. Un télescope à grande ouverture offre une meilleure résolution angulaire inhérente et une meilleure capacité de collecte de lumière qu'un télescope à petite ouverture.

Pour en savoir plus sur les télescopes https://lambdageeks.com/reflecting-telescope/ & https://lambdageeks.com/steps-to-use-a-telescope-parts-of-a-telescope/

À propos de Sanchari Chakraborty

Je suis un apprenant passionné, actuellement investi dans le domaine de l'optique appliquée et de la photonique. Je suis également membre actif de SPIE (Société internationale pour l'optique et la photonique) et OSI (Optical Society of India). Mes articles visent à mettre en lumière des sujets de recherche scientifique de qualité d'une manière simple mais informative. La science évolue depuis des temps immémoriaux. Alors, j'essaie de ma part de puiser dans l'évolution et de la présenter aux lecteurs.

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