A quoi sert le télescope?

Transcription

1 Le Télescope

2 Sommaire A quoi sert le télescope? Son origine Présentation et fonctionnement d'un télescope simple Pourquoi un rayon rebondit-il sur un miroir? Expérience

3 A quoi sert le télescope? Le télescope est l'outil essentiel de l'astronome et sert à observer les objets célestes. Les télescopes permettent de capter et d'étudier le rayonnement électromagnétique en provenance de régions de l'univers très éloignées de nous. Il existe plusieurs types de télescopes qui servent à observer différentes parties du spectre (lumière visible, micro-ondes, ondes radio). Le mot télescope est réservé aux instruments d optiques dont l objectif est un miroir concave, ils ont un objectif réflecteur.

4 Les ondes électromagnétiques dépendent de ses fréquences et ses longueurs d'onde. Les ondes électromagnétiques sont en fait l'ensemble de champ électrique et de champ magnétique qui à haute fréquences sont indissociables.

5 Observation du ciel profond Observation au télescope du ciel profond qui regroupe tous les objets situés audelà du système solaire, comprenant les amas d étoiles, les nébuleuses et les galaxies.

6 Origine du télescope En 1669, le jeune Isaac Newton, à peine âgé de 27 ans, est nommé professeur de mathématiques à Cambridge, période au cours de laquelle il présente son télescope à miroirs à la Royal Society.

7 Newton a construit le télescope pour corriger le «défaut» de la longue-vue : Il a démontré que la lumière blanche était un mélange de lumières colorées, que le prisme déviait. Et pas que pour le prisme, mais aussi à chaque fois que la lumière va traverser un morceau de verre, une lentille en particulier : l objectif d une lunette donnera toujours des images irisées, qui se rapporte à un arc en ciel. Et comme Newton était persuadé qu'il était impossible d'annuler cet effet, il a pris une décision radicale, pas de lentille. Newton a l'idée d'utiliser un second miroir incliné à 45 degrés, plan cette fois, pour dévier les rayons réfléchis sur le premier. Les rayons convergent ainsi sur le coté du tube, en un endroit où ils formeront une image que l'ont pourra observer avec un oculaire.

8 Le premier télescope de Newton mesure à peine 20 cm de long ; pourtant les images sont 9 fois plus grandes qu avec une lunette de 80 cm. C'est une avancée en matière d'astronomie.

9 Présentation d'un télescope simple : Des rayons à l'infini arrivent sur le miroir parabolique et se reflètent sur un second miroir plan qui renvoie les rayons sur l'oculaire, ce qui nous permet de voir l'image observée.

10 Pourquoi un rayon rebondit-il sur D'après la loi de Snell- Descartes pour la réflexion: L'angle de réflexion est égal à l'angle d'incidence. Les rayons incident et réfléchi forment un plan avec la normale au miroir au point d'incidence. un miroir? Miroir Les deux angles Ө1 et Ө2 sont égaux.

11 Expérience des deux bougies On utilise la réflexion sur une vitre. L'expérience consiste à utiliser deux bougies identiques, dont l'une est allumée. On place celle qui est allumée d'un côté la «vitre-miroir» et on observe alors son image dans la vitre. On place alors la bougie éteinte de l'autre côté de la vitre, de façon qu'elle coïncide avec l'image : la deuxième bougie semble allumée. On constate alors que la position de la deuxième bougie est le symétrique orthogonal de la première par rapport au plan du miroir.

12 Cette expérience permet de mettre en évidence l'image par un miroir plan.

13 Les grands télescopes d'aujourd'hui : - Le plus grand télescope Keck 1 et 2 se situe à 4100 m au dessus du volcan Mauna Kea, à Hawaï avec 2 miroirs de 10 m de diamètre. On pourrait observer une flamme de bougie sur la surface de la Lune. - VLT «Very Large Telescop»- au Cerro Paranal, à 2600 m d altitude au nord du Chili avec 4 miroirs de 8,2 m chacun, équivalent à un miroir de 16,4 m. Ce télescope est le plus technologique et placé au meilleur endroit d'observation. - Il y a même un télescope, Hubble, en orbite autour de la Terre (1990). Les télescopes ne sont pas placés au hasard, ils sont placés aux endroits les plus propice à l'observation, c'est-à-dire un ciel dégagé, à une certaine altitude pour avoir moins de pollution dans l'air.

14 Schéma du télescope Keck