Foyers


Observer

Foyer, doux foyer

Les collecteurs de photons s'appuient sur de multiples configurations optiques. On note principalement :

foyerprim.jpg
Caméra grand champ (gros cylindre noir) au foyer primaire du télescope CFH.
Crédit : CFHT
foyercass.jpg
Instrumentation au foyer Cassegrain du télescope CFH. Le télescope est en station. L'instrument est dans une cuve à vide, sous le logement du miroir primaire.
Crédit : CFHT
vimosVLT.jpg
Instrument VIMOS sur l'un des 2 foyers Nasmyth d'un des télescopes du VLT, le long de l'axe en élévation.
Crédit : VLT

Apprendre

prerequisPrérequis

Optique géométrique. Formation d'image au foyer primaire d'un télescope. Montures des télescopes.

objectifsObjectifs

Aperçu des diverses configurations optiques pour un télescope.

cassegrain0.png
Collecte du faisceau au foyer Cassegrain. La parabole conjugue l'infini avec son foyer F_1, transformant une onde plane en onde sphérique. L'hyperbole échange les 2 foyers F_1 et F_2 : l'onde sphérique converge alors en F_2.

Combinaisons optiques

Plusieurs configurations optiques permettent de réaliser pratiquement la convergence d'une onde plane en un foyer. Selon l'usage, astronomie amateur ou professionnelle, elles diffèrent, par leur performances et leurs coûts.

foyerprimaire.png
Foyer primaire.
foyercassegrain.png
Foyer Cassegrain : le miroir secondaire occulte une partie du faisceau. Le miroir primaire doit être évidé.
foyernasmyth.png
Foyer Nasmyth : le miroir tertiaire renvoie le faisceau sur l'axe de hauteur de la monture.
foyercoude.png
Foyer coude : un train de miroirs assure le découplage entre la position du foyer Coudé et le pointage du télescope.

Foyers

Un télescope professionnel, usuellement de type Cassegrain ou Ritchey-Chrétien, présentera plusieurs combinaison de foyers.


Simuler

cassegrain.gif
Collecte du faisceau au foyer Cassegrain. La parabole conjugue l'infini avec son foyer F_1, transformant une onde plane en onde sphérique. L'hyperbole échange les 2 foyers F_1 et F_2 : l'onde sphérique converge alors en F_2.

Convergence au foyer Cassegrain

La transformation d'une onde plane en onde sphérique, puis de l'onde sphérique en une autre onde sphérique convergeant au foyer du télescope, est une application directe des propriétés des coniques.

VLT application.png

Chemins optiques et foyers

Pour un télescope en monture azimutale, telles les 4 unités du VLT, plusieurs trains optiques permettent d'illuminer les différents foyers : Cassegrain, Nasmyth, coudé.

Un observatoire aujourd'hui

L'appliquette ci-dessous décompose différents éléments d'une des unités du VLT.

application.png


S'évaluer

exerciceFocale équivalente

Difficulté :    Temps : 15 min

La figure ci-jointe, proposée en appliquette, montre un montage de type Cassegrain. Le diamètre du miroir primaire vaut 128 cm.

application.png

Question 1)

Positionner graphiquement la lentille équivalente du télescope, et déterminer ensuite sa focale équivalente.

[2 points]

Question 2)

Calculer le nombre d'ouverture du télescope.

[1 points]