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.
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.
Source de l'image: Utilisateur: Solipsist (Andrew Dunn), NewtonsTélescopeRéplique, CC BY-SA 2.0
Source de l'image: Krishnavedala, Télescope newtonien2, CC BY-SA 4.0
Avantages du télescope newtonien
- Cette conception particulière du télescope assure une formation d'image sans aberration chromatique, contrairement aux autres télescopes réfringents.
- Les télescopes newtoniens sont généralement moins chers que les autres télescopes avec une configuration similaire pour un diamètre d'objectif (ou une ouverture) donné.
- 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 à réflexion achromatique avaient quatre surfaces qui devaient être figurées.
- Cette conception télescopique présentait un champ de vision plus large car il est facile d'obtenir un rapport focal court dans celui-ci.
- La conception a placé l'oculaire à l'extrémité supérieure du télescope. Ce placement d'oculaire, ainsi que des rapports focaux courts, produit un système de montage compact, ajoute de la portabilité et réduit les coûts.
Source de l'image: Szőcs TamásTamasflex, Newton01, CC BY-SA 3.0
Inconvénients du télescope newtonien
- Le télescope newtonien, comme tout autre réflecteur, est soumis au coma. Le coma est appelé une 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 une forme « semblable à une comète »). Il y a tellement de reflets observables dans 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.
- Les télescopes newtoniens ont un miroir secondaire qui provoque une obstruction centrale dans le trajet de la lumière. Parallèlement à cette obstruction, la structure de support (appelée l'araignée) du miroir secondaire produit des pics de diffraction. Ce phénomène réduit le contraste de l'image. Une araignée incurvée à deux ou trois pattes est utilisée pour réduire visuellement ces effets. 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/courbées sont plus sensibles aux vibrations induites par le vent.
- La collimation a tendance à être un problème pour les réflecteurs newtoniens portables. Le transport et la manipulation des télescopes peuvent 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 Maksutov) ont résolu la collimation.
- Cette conception télescopique place le plan focal en un point asymétrique situé dans la partie la plus haute de l'ensemble de tube optique. Pour cette raison, l'oculaire atterrit dans une position de visualisation inférieure, en particulier sur les montures de télescope équatorial. En fait, les plus grands 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 visualisation. Le contrepoids de ces instruments lourds montés au plan focal est très important pour les recherches.
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://techiescience.com/reflecting-telescope/ & https://techiescience.com/dobsonian-telescope/
Lisez aussi:
- Télescope dobsonien
- Télescope galiléen
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