Étiquette : Les Lunettes Astronomiques

Les Lunettes Astronomiques Optique · Physique · Terminale / CPGE Les LunettesAstronomiques :Cours Complet Grossissement, vergence, construction de rayons, réglage à l'infini — tout maîtriser sur les lunettes astronomiques, de la formation des images à la formule du grossissement, avec 5 exercices corrigés niveau bac. ⏱ Lecture : 16 min 🔭 Niveau : Terminale / CPGE ✦ Cours + 5 Exercices Corrigés Partie 1 — Définition et histoire 1.1 — Qu'est-ce qu'une lunette astronomique ? Une lunette astronomique (ou réfracteur) est un instrument d'optique formé de deux lentilles convergentes coaxiales permettant d'observer des objets à très grande distance (à l'infini en pratique) avec un grandissement angulaire supérieur à 1. Elle permet de voir plus grand, non pas de voir plus près. Ses deux composants essentiels sont l'objectif — la grande lentille qui collecte la lumière — et l'oculaire — la petite lentille dans laquelle on pose l'œil. Ces deux lentilles sont séparées par un tube réglable. 📜 Histoire — De Lippershey à Hubble La lunette est inventée aux Pays-Bas vers 1608, attribuée à Hans Lippershey. Galilée en apprend l'existence et construit ses propres instruments dès 1609, atteignant un grossissement de ×20. Il découvre les lunes de Jupiter, les phases de Vénus et les cratères de la Lune — révolutionnant la cosmologie. Newton préféra le télescope à miroir (1668) pour éviter les aberrations chromatiques des lentilles. Aujourd'hui, les grands observatoires utilisent des miroirs, mais la lunette reste irremplaçable en optique pédagogique et pour les amateurs. Partie 2 — Rappels d'optique géométrique indispensables 2.1 — La lentille convergente et ses relations fondamentales Une lentille mince convergente de distance focale \( f' > 0 \) (ou de vergence \( V = 1/f' \) en dioptries) transforme tout faisceau de rayons parallèles (objet à l'infini) en faisceau convergent vers son foyer image \( F' \). Relation de conjugaison d'une lentille mince — convention algébrique \[ \frac{1}{\overline{SA'}} - \frac{1}{\overline{SA}} = \frac{1}{f'} = V \] \( \overline{SA} \) — distance algébrique objet (négatif si objet à gauche de la lentille S) \( \overline{SA'} \) — distance algébrique image (positif si image à droite de S) \( f' \) — distance focale image (en mètres, positive pour une lentille convergente) \( V = 1/f' \) — vergence (en dioptries, δ) Foyer image F' : objet à l'infini → image en \( F' \) à la distance \( f' \) de la lentille. Foyer objet F : objet en \( F \) → image à l'infini. 2.2 — Les trois rayons remarquables Pour construire graphiquement une image, on utilise trois rayons dont on connaît le trajet sans calcul : L F F' B A ① Parallèle → F' ② Par O → non dévié ③ Par F → ressort parallèle B' A' Les trois rayons remarquables d'une lentille convergente — ils convergent tous en B', l'image de B. La construction de deux suffit à localiser l'image. Partie 3 — Constitution de la lunette astronomique 3.1 — Les deux lentilles et leurs rôles ComposantSymboleDistance focaleRôle Objectif\( L_1 \)\( f'_1 \) grande (10–200 cm)Collecte la lumière. Forme une image intermédiaire réelle A'B' de l'objet lointain. Oculaire\( L_2 \)\( f'_2 \) petite (1–5 cm)Fonctionne comme une loupe. Agrandit l'image A'B' et renvoie les rayons à l'infini pour un œil relaxé. 💡 Pourquoi f'₁ grande et f'₂ petite ? Plus \( f'_1 \) est grande, plus l'image intermédiaire A'B' est grande (objet lointain à l'infini → image en \( F'_1 \), de taille \( \propto f'_1 \tan\alpha \)). Plus \( f'_2 \) est petite, plus l'oculaire grossit (grossissement de la loupe \( G = D_m/f'_2 \) où \( D_m = 25 \ \text{cm} \)). Les deux effets se combinent : un grand objectif + un court oculaire = fort grossissement. 3.2 — Le réglage afocal (œil au repos) Pour un observateur emmétrope (vision normale) qui observe sans fatigue, il faut que les rayons sortant de l'oculaire soient parallèles entre eux — c'est-à-dire que l'image finale soit à l'infini. C'est le réglage afocal. Pour cela, il suffit que l'image intermédiaire \( A'B' \) formée par l'objectif se trouve exactement dans le plan focal objet de l'oculaire (\( F_2 \)). En d'autres termes : \( A'B' \) doit être en \( F_2 \). Condition afocale — longueur du tube \[ \overline{F'_1 F_2} = 0 \quad \Rightarrow \quad F'_1 \equiv F_2 \] \[ \text{Longueur du tube optique} : \Delta = \overline{O_1 O_2} = f'_1 + f'_2 \] Pour le réglage afocal, les deux foyers coïncident : le foyer image de l'objectif \( F'_1 \) et le foyer objet de l'oculaire \( F_2 \) sont confondus. La longueur totale du tube est donc \( \Delta = f'_1 + f'_2 \). C'est la longueur minimale de la lunette, qui peut être allongée pour un observateur myope (qui voit mieux de près) et raccourcie pour un hypermétrope. L₁ (Objectif) f'₁ longue L₂ (Oculaire) f'₂ courte F'₁ ≡ F₂ F₁ F'₂ A'B' α α' Δ = f'₁ + f'₂ f'₁ f'₂ Lunette astronomique afocale — trois faisceaux parallèles (objet à l'infini, angle α) convergent en A'B' au foyer commun F'₁≡F₂, puis ressortent parallèles de l'oculaire (angle α'). L'image finale est à l'infini : l'œil ne fatigue pas. Partie 4 — Le Grossissement Commercial 4.1 — Définition du grossissement Le grossissement d'un instrument d'optique est le rapport entre l'angle sous lequel on voit l'image à travers l'instrument (\( \alpha' \)) et l'angle sous lequel on verrait l'objet à l'œil nu (\( \alpha \)), depuis le même endroit. Les deux angles sont définis par rapport à l'axe optique, et tous deux pour un objet à l'infini (c'est le contexte de l'astronomie). Grossissement commercial d'une lunette afocale \[ G = \frac{\alpha'}{\alpha} = -\frac{f'_1}{f'_2} \] \( \alpha \) — angle sous lequel l'objet est vu à l'œil nu (angle d'entrée) \( \alpha' \) — angle sous lequel l'image est vue à travers la lunette (angle de sortie) \( f'_1 \) — distance focale de l'objectif (en m ou cm) \( f'_2 \) — distance focale de l'oculaire (en m ou cm) Le signe \( - \) indique que l'image est renversée par rapport à l'objet — caractéristique de la lunette astronomique. En astronomie, cela n'a pas d'importance (une étoile retournée reste une étoile), mais pour une lunette terrestre, on ajoute un redresseur (prisme ou lentille). 4.2 — Démonstration du grossissement Démontrons la formule à partir de la géométrie de l'instrument afocal. L'image intermédiaire \( A'B' \) est dans le plan focal commun \( F'_1 \equiv F_2 \). 1 Exprimer \( A'B' \) par l'objectif L'objet est à l'infini, sous l'angle \( \alpha \). L'image \( A'B' \) est en \( F'_1 \), à la distance \( f'_1 \) de \( O_1 \). Par la géométrie : \( \overline{F'_1 A'} = -f'_1\tan\alpha \approx -f'_1\alpha \) (angles petits). 2 Exprimer \( \alpha' \) par l'oculaire \( A'B' \) est dans le foyer objet de l'oculaire \( F_2 \). Le rayon passant par \( B' \) et \( O_2 \) ressort sous l'angle \( \alpha' \) tel que : \( \overline{F_2 B'} = -f'_2\tan\alpha' \approx -f'_2\alpha' \). 3 Identifier \( \overline{F'_1 A'} = \overline{F_2 B'} \) Puisque \( F'_1 \equiv F_2 \) et \( A' \equiv B' \) (même point), les deux expressions sont égales : \( -f'_1\alpha = -f'_2\alpha' \implies G = \alpha'/\alpha = -f'_1/f'_2 \) 💡 Moyen mnémotechnique \( G = -\dfrac{f'_1}{f'_2} = -\dfrac{\text{grand}}{\text{petit}} \) Un grand objectif (longue focale) et un petit oculaire (courte focale) donnent un fort grossissement. Le signe moins rappelle que l'image est retournée. Partie 5 — Le Cercle Oculaire et la Luminosité 5.1 — Le cercle oculaire Le cercle oculaire (ou pupille de sortie) est l'image de l'objectif formée par l'oculaire. C'est le point d'où l'œil doit se placer pour voir le champ entier de l'instrument — c'est là que tous les rayons lumineux se concentrent. Diamètre du cercle oculaire \[ d_{\text{co}} = \frac{D}{|G|} = \frac{D \cdot f'_2}{f'_1} \] \( D \) — diamètre de l'objectif (en mm) \( |G| \) — grossissement (valeur absolue) \( d_{\text{co}} \) — diamètre du cercle oculaire (en mm) La pupille de l'œil humain mesure 2–8 mm selon l'éclairage. Pour une utilisation optimale : \( d_{\text{co}} \leq \text{pupille de l'œil} \approx 7 \ \text{mm} \) la nuit. Un cercle oculaire trop grand perd de la lumière ; trop petit réduit le champ. 5.2 — Pouvoir de résolution et grossissement utile Il ne suffit pas d'agrandir — il faut aussi résoudre les détails. La limite de résolution d'un instrument est fixée par la diffraction à travers l'objectif. Critère de Rayleigh — limite de résolution angulaire \[ \delta_{\min} = 1{,}22 \frac{\lambda}{D} \] \( \delta_{\min} \) — plus petit angle résolvable (en radians) \( \lambda \) — longueur d'onde (typiquement \( 550 \ \text{nm} = 5{,}5\times10^{-7} \ \text{m} \) pour la lumière verte) \( D \) — diamètre de l'objectif (en mètres) Grossissement utile maximal : \( G_{\max} \approx D \ \text{(en mm)} \) (règle pratique : 1× par mm de diamètre d'objectif). Au-delà, l'image grossit sans révéler plus de détails → "grossissement vain". Partie 6 — Lunette vs Télescope 🔭 Lunette (réfracteur) Utilise des lentilles (réfraction) Image sans miroir → pas de masquage central Tube fermé : pas de turbulence interne Aberrations chromatiques possibles → doublet apochromatique Très bon pour le planétaire et double étoiles Diamètre limité à ~1 m (lentilles lourdes, déformations) Plus coûteuse à grand diamètre 🪞 Télescope (réflecteur) Utilise des miroirs (réflexion) Secondaire obstrue une partie du faisceau Tube ouvert : turbulence thermique possible Aucune aberration chromatique (même λ pour tous) Très bon pour le ciel profond et nébuleuses Diamètre illimité — VLT : 8,2 m, ELT : 39 m Moins cher à grands diamètres Exercices Corrigés Vert — Niveau 1 Bleu — Niveau 2 Violet — Niveau 3 Rouge — Type Bac 1 Calcul direct du grossissement et de la longueur du tube Niveau 1 — Formules directes 📋 Énoncé Une lunette astronomique possède un objectif de distance focale \( f'_1 = 90 \ \text{cm} \) et un oculaire de distance focale \( f'_2 = 2{,}5 \ \text{cm} \). 1. Calculer le grossissement \( G \) de cette lunette. 2. Calculer la longueur du tube pour le réglage afocal. 3. Si l'objectif a un diamètre \( D = 80 \ \text{mm} \), calculer le diamètre du cercle oculaire. 4. Quel est le grossissement utile maximal ? Données f'₁ = 90 cm | f'₂ = 2,5 cm | D = 80 mm 📖 Voir le corrigé ▼ 1 \( G = -\dfrac{f'_1}{f'_2} = -\dfrac{90}{2{,}5} = \mathbf{-36} \) La valeur absolue est 36 : la lunette grossit 36 fois. Le signe − indique une image renversée. 2 \( \Delta = f'_1 + f'_2 = 90 + 2{,}5 = \mathbf{92{,}5 \ \text{cm}} \) 3 \( d_{\text{co}} = \dfrac{D}{|G|} = \dfrac{80}{36} \approx \mathbf{2{,}2 \ \text{mm}} \) Ce cercle oculaire est petit → adapté à une observation en plein jour (pupille ~3 mm). 4 \( G_{\max} \approx D \ \text{(en mm)} = \mathbf{80\times} \) (règle pratique) Notre lunette à ×36 est bien en dessous — le grossissement est judicieux. Résultats \( G = -36 \quad \Delta = 92{,}5 \ \text{cm} \quad d_{\text{co}} \approx 2{,}2 \ \text{mm} \quad G_{\max} \approx 80\times \) 2 Construction de l'image — objet à l'infini Niveau 2 — Construction géométrique 📋 Énoncé Une lunette afocale a \( f'_1 = 60 \ \text{cm} \) et \( f'_2 = 5 \ \text{cm} \). Un objet est situé à l'infini et fait un angle \( \alpha = 0{,}5° \) avec l'axe optique. 1. Calculer la taille de l'image intermédiaire \( \overline{O_1 A'} \) sachant que \( A'B' = f'_1 \tan\alpha \). 2. Calculer l'angle \( \alpha' \) de sortie. 3. Retrouver \( G \) à partir de \( \alpha'/\alpha \). 4. La lune a un diamètre apparent de 0,5°. Quel diamètre apparent a-t-elle à travers cette lunette ? Données f'₁ = 60 cm = 0,60 m | f'₂ = 5 cm = 0,05 m | α = 0,5° = 8,73×10⁻³ rad 📖 Voir le corrigé ▼ 1 Taille de l'image intermédiaire : \( A'B' = f'_1 \tan\alpha = 0{,}60 \times \tan(0{,}5°) = 0{,}60 \times 8{,}73\times10^{-3} \approx \mathbf{5{,}24 \ \text{mm}} \) 2 L'image A'B' est dans le plan focal objet de L₂. L'angle de sortie : \( \tan\alpha' = \dfrac{A'B'}{f'_2} = \dfrac{5{,}24\times10^{-3}}{0{,}05} \approx 0{,}1048 \) \( \alpha' \approx \arctan(0{,}1048) \approx \mathbf{6{,}0°} \) 3 \( G = \dfrac{\alpha'}{\alpha} = \dfrac{6{,}0°}{0{,}5°} = \mathbf{-12} \) (signe − car image renversée) Vérification : \( -f'_1/f'_2 = -60/5 = -12 \) ✓ 4 La Lune vue à l'œil nu subtend 0,5°. À travers la lunette : \( 0{,}5 \times 12 = \mathbf{6°} \) La Lune apparaît 12 fois plus grande angulairement — ses cratères deviennent visibles. Résultats \( A'B' \approx 5{,}24 \ \text{mm} \quad \alpha' \approx 6° \quad G = -12 \quad \text{Lune} : 6° \) 3 Observation par un œil myope — réglage non afocal Niveau 2 — Myopie et accommodation 📋 Énoncé Une lunette a \( f'_1 = 80 \ \text{cm} \) et \( f'_2 = 4 \ \text{cm} \). Un observateur myope ne voit distinctement que les objets situés entre 15 cm et l'infini (son punctum remotum est à 15 cm). Il observe sans accommodation maximale. 1. Pour voir sans fatigue, où l'image finale doit-elle se trouver ? 2. L'image intermédiaire A'B' doit-elle être exactement en F₂ ? Où doit-elle être ? 3. Calculer la nouvelle position de A'B' par rapport à l'oculaire. 4. En déduire la longueur du tube \( \Delta' \) à adopter. Données f'₁ = 80 cm | f'₂ = 4 cm | Punctum remotum = −15 cm (à gauche de l'œil) 📖 Voir le corrigé ▼ 1 Un myope voit sans accommodation jusqu'à son punctum remotum. Pour observer sans fatigue, l'image finale doit être à son punctum remotum : \( \overline{O_2 A''} = -15 \ \text{cm} \) (à gauche de l'oculaire, côté objet). 2 Non, A'B' n'est plus exactement en F₂ — on doit l'en décaler légèrement pour que l'oculaire forme une image finale à −15 cm (et non à l'infini). 3 Relation de conjugaison pour l'oculaire : \( \dfrac{1}{\overline{O_2 A''}} - \dfrac{1}{\overline{O_2 A'}} = \dfrac{1}{f'_2} \) \( \dfrac{1}{-15} - \dfrac{1}{\overline{O_2 A'}} = \dfrac{1}{4} \) \( \dfrac{1}{\overline{O_2 A'}} = \dfrac{1}{-15} - \dfrac{1}{4} = \dfrac{-4-15}{60} = \dfrac{-19}{60} \) \( \overline{O_2 A'} = -\dfrac{60}{19} \approx \mathbf{-3{,}16 \ \text{cm}} \) 4 A'B' est à 3,16 cm à gauche de L₂, soit à l'intérieur du tube. Pour l'objectif (objet à l'infini) : A'B' est en \( F'_1 \), à 80 cm à droite de L₁. Longueur du tube : \( \Delta' = \overline{O_1 O_2} = \overline{O_1 A'} + \overline{A' O_2} = 80 + 3{,}16 = \mathbf{83{,}16 \ \text{cm}} \) Le tube est plus long de 3,16 cm par rapport au réglage afocal (80 + 4 = 84 cm). Note : le myope rapproche les lentilles, le tube se raccourcit par rapport à 84 cm. Résultats Image finale à −15 cm — \( \overline{O_2 A'} \approx -3{,}16 \ \text{cm} \) — Tube : \( \Delta' \approx 83{,}16 \ \text{cm} \) Le myope rapproche l'oculaire de l'objectif (tube plus court que 84 cm). Le tube afocal (84 cm) convient à un emmétrope. Un hypermétrope devrait allonger le tube. 4 Pouvoir de résolution et double étoile Niveau 3 — Résolution et diffraction 📋 Énoncé On cherche à séparer une double étoile dont les deux composantes sont distantes angulairement de \( \delta = 1{,}5'' \) (seconde d'arc). On utilise une lunette avec un objectif de diamètre \( D = 12 \ \text{cm} \) pour \( \lambda = 550 \ \text{nm} \). 1. Convertir \( \delta = 1{,}5'' \) en radians. 2. Calculer le pouvoir séparateur \( \delta_{\min} \) de la lunette (critère de Rayleigh). 3. Cette lunette peut-elle séparer la double étoile ? Quel diamètre minimal faut-il ? 4. Quel grossissement faut-il a minima pour que l'œil (résolution \( \alpha_{\text{œil}} = 1' = 2{,}9\times10^{-4} \ \text{rad} \)) distingue les deux images ? Données δ = 1,5'' (secondes d'arc) | D = 12 cm = 0,12 m | λ = 550 nm = 5,5×10⁻⁷ m | 1° = 3 600'' 📖 Voir le corrigé ▼ 1 \( 1'' = \dfrac{1°}{3600} = \dfrac{\pi}{180 \times 3600} \ \text{rad} \approx 4{,}85\times10^{-6} \ \text{rad} \) \( \delta = 1{,}5'' = 1{,}5 \times 4{,}85\times10^{-6} \approx \mathbf{7{,}27\times10^{-6} \ \text{rad}} \) 2 \( \delta_{\min} = 1{,}22 \dfrac{\lambda}{D} = 1{,}22 \times \dfrac{5{,}5\times10^{-7}}{0{,}12} = \dfrac{6{,}71\times10^{-7}}{0{,}12} \approx \mathbf{5{,}6\times10^{-6} \ \text{rad}} \) 3 \( \delta = 7{,}27\times10^{-6} \ \text{rad} > \delta_{\min} = 5{,}6\times10^{-6} \ \text{rad} \) L'écart angulaire est supérieur au pouvoir séparateur → la lunette peut séparer la double étoile ✓ Diamètre minimal : \( D_{\min} = 1{,}22\dfrac{\lambda}{\delta} = 1{,}22\times\dfrac{5{,}5\times10^{-7}}{7{,}27\times10^{-6}} \approx \mathbf{9{,}2 \ \text{cm}} \) 4 L'œil distingue deux points séparés d'un angle \( \geq \alpha_{\text{œil}} = 2{,}9\times10^{-4} \ \text{rad} \). Après la lunette, les deux étoiles sont séparées de \( G \times \delta \). Condition : \( G \times \delta \geq \alpha_{\text{œil}} \) \( G \geq \dfrac{\alpha_{\text{œil}}}{\delta} = \dfrac{2{,}9\times10^{-4}}{7{,}27\times10^{-6}} \approx \mathbf{39{,}9 \approx 40\times} \) Résultats \( \delta = 7{,}27\times10^{-6} \ \text{rad} > \delta_{\min} = 5{,}6\times10^{-6} \ \text{rad} \) → séparable ✓ \( D_{\min} \approx 9{,}2 \ \text{cm} \quad G_{\min} \approx 40\times \) La lunette de 12 cm peut séparer la double, mais il faut grossir au moins 40 fois pour que l'œil le perçoive réellement. 5 Lunette de Galilée vs Lunette de Kepler — Type Bac Type Bac — Complet 📋 Énoncé Type Bac La lunette de Kepler (astronomique) utilise un oculaire convergent (\( f'_2 > 0 \)). La lunette de Galilée (terrestre) utilise un oculaire divergent (\( f'_2 < 0 \)), ce qui redresse l'image. Les deux ont le même objectif : \( f'_1 = 120 \ \text{cm} \). La lunette de Galilée a \( f'_2 = -4 \ \text{cm} \) ; celle de Kepler, \( f'_2 = +4 \ \text{cm} \). 1. Calculer le grossissement de chaque lunette. 2. Calculer la longueur du tube de chaque lunette pour le réglage afocal. 3. Pourquoi la lunette de Galilée donne-t-elle une image droite ? 4. Quel est l'avantage pratique de la lunette de Galilée pour les usages terrestres ? 5. Calculer le pouvoir de résolution de cet objectif de diamètre \( D = 6 \ \text{cm} \) à \( \lambda = 550 \ \text{nm} \). Exprimer le résultat en secondes d'arc. Données f'₁ = 120 cm | f'₂(Kepler) = +4 cm | f'₂(Galilée) = −4 cm | D = 6 cm = 0,06 m | λ = 550 nm | 1'' = 4,85×10⁻⁶ rad 📖 Voir le corrigé type bac ▼ 1 Kepler : \( G_K = -\dfrac{f'_1}{f'_2} = -\dfrac{120}{4} = \mathbf{-30} \) (image renversée, ×30) Galilée : \( G_G = -\dfrac{f'_1}{f'_2} = -\dfrac{120}{-4} = \mathbf{+30} \) (image droite, ×30) Même grossissement en valeur absolue ! 2 Kepler : \( \Delta_K = f'_1 + f'_2 = 120 + 4 = \mathbf{124 \ \text{cm}} \) Galilée : \( \Delta_G = f'_1 + f'_2 = 120 + (-4) = \mathbf{116 \ \text{cm}} \) La lunette de Galilée est plus courte de 8 cm ! 3 Dans la lunette de Kepler, l'image intermédiaire A'B' est réelle et renversée (formée en F'₁ entre les deux lentilles). L'oculaire la grossit mais ne la retourne pas → image finale renversée. Dans la lunette de Galilée, l'oculaire divergent est placé avant le foyer image de l'objectif. L'image intermédiaire est virtuelle et droite — l'oculaire intercepte les rayons avant qu'ils se croisent, ce qui évite le renversement → image finale droite. 4 Avantages de la lunette de Galilée (= jumelles, longues-vues) : ① Image droite, indispensable pour les usages terrestres (navigation, chasse, sport) ② Tube plus court (116 cm vs 124 cm) ③ Pas besoin de redresseur → moins de lentilles, moins de pertes lumineuses Inconvénient : champ de vue beaucoup plus étroit qu'une lunette de Kepler de même grossissement. 5 \( \delta_{\min} = 1{,}22\dfrac{\lambda}{D} = 1{,}22 \times \dfrac{5{,}5\times10^{-7}}{0{,}06} \approx 1{,}12\times10^{-5} \ \text{rad} \) Conversion : \( \delta_{\min} = \dfrac{1{,}12\times10^{-5}}{4{,}85\times10^{-6}} \approx \mathbf{2{,}3''} \) (secondes d'arc) Cet objectif de 6 cm peut théoriquement séparer deux étoiles distantes de 2,3''. Résultats Type Bac \( G_K = -30 \quad G_G = +30 \quad \Delta_K = 124 \ \text{cm} \quad \Delta_G = 116 \ \text{cm} \quad \delta_{\min} \approx 2{,}3'' \) Les deux lunettes grossissent autant mais la Galilée est plus courte et donne une image droite — d'où son usage dans les jumelles modernes avec prismes. Les erreurs classiques à éviter ✕ Confondre la longueur du tube \( \Delta \) et la distance focale \( f'_1 \) : le tube mesure \( f'_1 + f'_2 \), pas \( f'_1 \) seul. Oublier d'ajouter \( f'_2 \) est l'erreur la plus fréquente en calculant la longueur totale de l'instrument. ✕ Oublier le signe − dans \( G = -f'_1/f'_2 \) : ce signe est essentiel — il indique que l'image est renversée pour une lunette de Kepler. Pour la lunette de Galilée (\( f'_2 < 0 \)), \( G \) devient positif, confirmant que l'image est droite. Ne jamais écrire \( G = f'_1/f'_2 \) sans signe. ✕ Confondre "grossissement" et "grandissement" : le grossissement \( G = \alpha'/\alpha \) compare des angles (pour des objets à l'infini). Le grandissement transversal \( \gamma = A'B'/AB \) compare des tailles. Pour un objet à l'infini, le grandissement n'est pas défini — seul le grossissement a un sens. ✕ Oublier la condition afocale dans le réglage : pour un œil emmétrope au repos, l'image finale doit être à l'infini — ce qui impose \( F'_1 \equiv F_2 \). Pour un œil myope, l'image finale doit être au punctum remotum, et la position de A'B' se calcule par la relation de conjugaison de l'oculaire. ✕ Croire qu'un fort grossissement améliore toujours l'image : au-delà du grossissement utile (\( \approx D \) en mm), l'image grossit mais floute — le détail n'augmente plus, la diffraction limite. Grossir au-delà est inutile et dégrade le contraste. Maîtriser toute l'optique ? 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