Bonjour
D'accord avec toi pour la lunette classique avec objectif et oculaire convergents.
Note d'abord que tu peux obtenir une lunette qui fournit une image droite en remplaçant simplement l'oculaire convergent par un oculaire divergent ; tu obtiens une lunette de Galilée.
Si tu veux conserver l'oculaire et l'objectif convergents en conservant le même grossissement, tu ajoutes entre les deux une lentille redresseuse de grandissement transversal égal à -1. Une lentille convergente fournit un grandissement de -1 quand la distance objet lentille faut 2f' et la distance image lentille vaut aussi 2f'. Pour garder le même grossissement il faut donc allonger la lunette de 4f'. Dans ton exemple, la distance focale de la lentille redresseuse est donc égale à 0,10m.

Pour F1, je trouve 0,6m et F2 je trouve 0,1m. Ces valeurs sont-elles justes ? Donc si je veux garder le grandissement égal à 6 et allonger la lunette de 0.4m, la distance focale de la lentille redresseuse sera égale à 0.10m ?

La lunette fait 0.7m avec les deux lentilles. Dans l'énoncé, si on veut obtenir une image redressée, il faut ajouter une troisième lentille. Comme on veut garder le même grossissement, c'est-à-dire 6, la lunette doit être allongé de 0.4m. Et c'est à partir de ces informations qu'il faut trouver la distance focale de cette troisième lentille.

Je viens de te fournir la réponse : f'₃=10cm. Si tu ne comprends pas bien, revois la méthode de Silbermann permettant très simplement de mesurer la distance focale d'une lentille mince convergente.

Oui vous avez raison, en utilisant la méthode de Silbermann, on obtient bien 10cm. Maintenant, est-ce que les distances focales des deux autres lentilles trouvées précédemment sont justes ?

A travers le télescope qui a 2 lentilles, un grossissement de 6 et une lunette de 0.7m, on peut voir des objets à l'infini sans accommodation. Sur mon schéma, l'objet est à l'infini. L'image doit-elle être aussi à l'infini ?

Oui. Il faut bien comprendre qu'un œil dit "normal" voit à l'infini sans accommoder c'est à dire sans fatigue, les muscles ciliaires de l'œil étant totalement détendus. La vergence du cristallin est alors minimale.
C'est pour cela que les instruments d'optique à travers lesquels on regarde (lunettes, jumelles, loupes, microscopes...), donne d'un objet réel   une image virtuelle rejetée à l'infini. L'intérêt de l'instrument est son grossissement G : l'image obtenue sur la rétine en regardant l'objet à travers l'instrument est G fois plus grande que si l'œil regardait directement l'objet.

Pour mon schéma, peu importe la hauteur des lentilles ?

Tu veux parler du diamètre des lentilles ? La réponse est oui. N'oublie pas que, pour obtenir une qualité d'image correcte, il faut travailler dans les conditions de Gauss, d'où l'intérêt d'utiliser un diaphragme pour éliminer les rayon passant loin du sommet de chaque lentille. Ce diaphragme diminue la luminosité mais augmente la netteté de l'image.

Pour représenter un schéma d'un télescope avec une lunette de 70cm, avec 2 lentilles où la distance focale de la lentille 1 fait 60cm, et celle de la lentille 2 fait 10cm, je dois :
1) tracer la lentille convergente 1 et placer le foyer objet à 60cm à gauche de la lentille 1 et le foyer image à 60cm à droite de la lentille 1.
2) tracer la lentille convergente 2 et placer le foyer objet à 10cm à gauche de la lentille 2 (confondu avec le foyer image de la lentille 1) et placer le foyer image à 10cm à droite de la lentille 2. Est-ce correct ?

A priori oui mais il aurait été plus simple de scanner ton schéma et de le poster ici.

La longueur du tube est de 70cm. Comment le faire figurer sur mon schéma ? Faudrait-il mettre 70cm comme longueur de l'axe optique ? Mais avec les distances focales, je suis déjà à 140cm (60cm de focale pour la lentille 1 et 10cm de focale pour la lentille 2).

Il faut choisir un facteur d'échelle pour faire tenir le schéma sur une feuille de papier. Par exemple, en mode "paysage" , 2cm pour 10cm. Pour une longueur réelle de 140cm, le schéma aura 28cm de longueur. Cela tient sur une feuille 21x29,7cm. Tu peux éventuellement te contenter d'un schéma deux fois plus petit.

Oui c'est ce que j'ai fait, mais je ne peux pas figurer la longueur du tube sur le schéma (35cm) puisque la longueur totale entre les distances focales fait 28cm ? Et maintenant, si je mets la troisième lentille L3 (entre les deux lentilles L1 et L2), est-ce que F'1=F2 et F'2=F3 ?

1cm pour 10cm alors ?

Les distances focales font 14cm et la longueur du tube doit être de 7cm, c'est impossible ?

Il faut appliquer le facteur d'échelle à toutes les distances horizontales de ce dispositif : la distance entre les deux lentilles mais aussi les distances focales. Il n'y a pas de difficulté !
Par exemple, si les deux lentilles sont représentées sur le schéma à 7cm l'une de l'autre, les distances focales correspondent à 6cm et 1cm. Où est le problème ?

Et en mettant la troisième lentille L3 (entre les deux lentilles L1 et L2), est-ce que F'1=F2 et F'2=F3 ?

Si oui, la distance de la troisième lentille ne devrait pas être de 10cm mais de 20. Avec une distance focale de 10cm pour la lentille 3, la distance entre la lentille 1 et la lentille 3 est de 90cm alors qu'elle devrait être de 110cm (étant donné que la lunette doit faire 40cm de plus pour ajouter cette troisième lentille) ?

Les 40cm réels en plus vont représenter 4cm en plus sur le schéma ce qui porte à 11cm sur le schéma la longueur de la lunette avec la lentille de redressement. Où est le problème ?

Donc cela veut dire que la distance entre la lentille 1 (à gauche) et la lentille 3 (à droite) serait de 11cm. Donc la distance focale de la lentille de redressement serait de 2cm, soit 20cm en réalité. Mais on avait dit 10cm ?

Je n'ai pas le temps ce soir de faire un schéma soigné. Ce brouillon pourra peut-être t'aider. J'y ai indiqué les distances à porter sur le schéma à l'échelle 1/10.
Es-tu bien sure d'avoir compris le principe de la lentille de redressement ?


PDF - 229 Ko

En voulant faire vite j'ai commis une étourderie : F'3 est le symétrique de F3 par rapport à O3 ; il est donc sur le schéma 1cm à gauche de F2 et non confondu avec F2.

Oui vous avez raison, mon schéma n'était pas correct. Le vôtre est correct, la distance entre les 3 lentilles est de 11cm et la distance focale de la 2ème lentille est de 1cm (soit 10cm en réalité). Je n'avais pas laissé 1cm après F'1 et 1cm avant F2.