Qu'est-ce que le télescope newtonien? | De travail | Avantages et inconvénients importants

TÉLESCOPE NEWTONIEN

Le télescope réfléchissant newtonien (également connu sous le nom de réflecteur newtonien) est la plus ancienne variante de télescope réfléchissant développée par Sir Isaac Newton en 1668. Cette conception utilise un miroir concave primaire et un miroir diagonal plat secondaire. Le télescope newtonien est populaire en raison de sa conception simple mais efficace saluée par les fabricants de télescopes amateurs. De nos jours, ces télescopes se trouvent dans plusieurs variantes de conception et incorporent parfois des éléments optiques supplémentaires pour améliorer la qualité de l'image ou améliorer mécaniquement la position de l'image.

Télescope newtonien
Télescope newtonien
Source de l'image: Utilisateur: Solipsist (Andrew Dunn), NewtonsTélescopeRépliqueCC BY-SA 2.0

Comment fonctionne un télescope newtonien?

Au départ, Sir Isaac Newton a créé lui-même des miroirs en mélangeant du cuivre et de l'étain à l'arrière. Ce miroir reflétait une énorme quantité de lumière et était comparativement moins coûteux que l'argent utilisé pendant cette période. Le télescope a été conçu pour capturer la lumière du haut du tube qui pointait vers le ciel.

L'extrémité inférieure de la conception télescopique a un miroir primaire parabolique ou sphérique utilisé pour capturer la lumière émise par les corps célestes. La lumière (image) captée par le miroir primaire est alors redirigée / réfléchie vers le miroir secondaire plat. Ce miroir secondaire réfléchit ensuite davantage l'image vers l'oculaire. L'oculaire est généralement situé à environ 90 degrés du miroir secondaire dans le tube. Le grossissement et la mise au point ont lieu dans l'oculaire.

Conception d'un télescope newtonien
Source de l'image: KrishnavedalaTélescope newtonien2CC BY-SA 4.0

Quels sont les avantages du télescope newtonien?

1. Cette conception particulière du télescope assure une formation d'image sans aberration chromatique, contrairement aux autres télescopes à réfraction.

2. Les télescopes newtoniens sont généralement moins chers que les autres télescopes avec une configuration similaire pour tout diamètre d'objectif (ou ouverture) donné.

3. La fabrication de ces télescopes est simple. Ils impliquent une seule surface qui doit être meulée et polie en une forme complexe. Les premières conceptions de télescopes à réflexion tels que les grégoriens et Cassegrain utilisaient deux surfaces qui devaient être figurées. Les objectifs des télescopes réfléchissants achromatiques avaient quatre surfaces qui devaient être figurées.

4. Cette conception télescopique a présenté un champ de vision plus large car il est facile d'obtenir un rapport focal court.

5. La conception a placé l'oculaire à l'extrémité supérieure du télescope. Ce placement d'oculaire, associé à des rapports focaux courts, produit un système de montage compact, ajoute de la portabilité et réduit les coûts.

Conception commerciale de télescope newtonien.
Source de l'image: Szőcs TamásTamasflexNewton01CC BY-SA 3.0

Quels sont les inconvénients du télescope newtonien?

1. Le télescope newtonien, comme tout autre réflecteur, est soumis au coma. Le coma est appelé aberration hors axe en raison de laquelle les images ont tendance à s'évaser vers l'intérieur dans la direction de l'axe optique. (Les images d'étoiles sur le bord du champ de vision semblent avoir la forme d'une «comète»). Il y a tellement de fusées observables sur l'axe. Cet éclat augmente linéairement avec l'angle de champ et est inversement proportionnel au carré du rapport focal du miroir (le rapport entre la distance focale du miroir et le diamètre du miroir).

La coma tangentielle du troisième ordre est donnée par la formule 3θ / 16F², θ représente l'angle hors axe par rapport à l'image formée (en radians) et F représente le rapport focal. Un télescope newtonien avec un rapport focal, inférieur ou égal à f / 6, est dit avoir un coma très significatif pour une utilisation visuelle ou photographique. La combinaison de miroirs primaires ayant un faible rapport focal avec des lentilles qui corrigent le coma peut améliorer la netteté de l'image sur le terrain.

2. Les télescopes newtoniens ont un miroir secondaire qui provoque une obstruction centrale sur le trajet de la lumière. Parallèlement à cette obstruction, la structure de support (appelée l'araignée) du miroir secondaire produit des pointes de diffraction. Ce phénomène réduit le contraste de l'image. Une araignée courbe à deux ou trois pattes est utilisée pour réduire ces effets visuellement. Cette araignée incurvée aide à réduire les intensités des lobes latéraux de diffraction à environ quatre fois moins et à améliorer le contraste de l'image. Cependant, ces araignées circulaires / courbes sont plus sensibles aux vibrations induites par le vent.

http://By SvonHalenbach – Own work, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1356068Ensemble optique newtonien représentant le 1. tube, 2. le miroir primaire, et 3. le support de l'araignée ou miroir diagonal secondaire Paper

3. La collimation a tendance à être un problème pour les réflecteurs newtoniens portables. Le transport et la manipulation des télescopes peuvent avoir pour effet de perturber l'alignement des miroirs primaire et secondaire du télescope. Cela crée un travail supplémentaire de réalignement ou de collimation de l'ensemble du télescope mis en place à chaque fois qu'il est déplacé. Certaines conceptions télescopiques telles que les réfracteurs et les catadioptriques (en particulier les cassegrains de Maksutov) ont résolu la collimation.

4. Cette conception télescopique place le plan focal en un point asymétrique situé à la partie la plus haute de l'ensemble de tube optique. Pour cette raison, l'oculaire atterrit dans une position de vision inférieure, en particulier sur les montures de télescope équatorial. En fait, les plus gros télescopes ont besoin d'échelles ou d'autres structures de support plus élevées pour accéder à l'oculaire. Des conceptions spécifiques ont incorporé le mécanisme de rotation de la monture d'oculaire ou de l'ensemble du tube afin d'obtenir une meilleure position de vision. Le contrepoids de ces instruments lourds montés sur le plan focal est très crucial pour la recherche.

Variation du télescope newtonien:

Réflecteur Jones-Bird

Le télescope réfléchissant Jones-Bird (parfois appelé Bird-Jones) est un catadioptrique (miroir-lentille) variante du design newtonien habituel. À la place du miroir parabolique dans le design newtonien, le design Jones-Bird a un miroir primaire sphérique. Les aberrations sphériques sont fixées à l'aide d'une lentille correcteur de sous-ouverture qui est montée soit devant le miroir secondaire, soit à l'intérieur du tube. Le principal avantage de cette conception est qu'elle réduit la taille et le coût du télescope. La longueur du tube du télescope est considérablement plus courte.

Télescopes Schmidt-Newtonian

Les télescopes Schmidt-Newtonian montent une plaque correcteur devant le télescope. La plaque assure un système de tube fermé, c'est-à-dire que l'air à l'intérieur du tube reste inchangé et aide à maintenir la température à l'intérieur inchangée. Cette plaque corrige également les erreurs ou aberrations provoquées par le miroir primaire du télescope. Dans cette conception, le miroir secondaire est placé derrière la plaque de telle manière que le support d'araignée n'interfère pas avec la formation de l'image.

Pour en savoir plus sur les télescopes, visitez https://lambdageeks.com/reflecting-telescope/ & https://lambdageeks.com/dobsonian-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.

Connectons-nous via https://www.linkedin.com/in/sanchari-chakraborty-7b33b416a/

Geeks Lambda