Télescope de Cassegrain

Rappels :
La partie essentielle d'un télescope est un miroir M1 concave sphérique ou parabolique (de grande ouverture afin de collecter le maximum de lumière). L'image d'un objet à l'infini se forme au foyer du miroir. Pour observer cette image, il est nécessaire d'utiliser un autre miroir. Dans le montage Cassegrain initial, on place un miroir sphérique convexe M2 entre le sommet et le foyer de M1. Il faut alors pratiquer une ouverture au sommet de M1.

En pratique, on ajoute un miroir plan de renvoi qui permet de ne pas pratiquer d'ouverture dans M1 et qui facilite l'observation des images.
Soient S1 et S2 les sommets des miroirs, R1 et R2 leurs rayons, F1 et F2 leurs distances focales et J la position de l'image finale.
L'utilisation de la configuration de Cassegrain permet d'obtenir une distance focale équivalente égale à :
f = R1/R2(R2/2 +S2J) bien que la longueur du télescope soit de l'ordre de R1. Si a est le diamètre apparent d'un objet lumineux situé à l'infini, le télescope en donne une image de dimension transversale JI = a.f.
Les miroirs des télescopes utilisés dans les observatoires peuvent avoir un diamètre de l'ordre de 1 à 3 m et pèsent plusieurs tonnes.
Le télescope orbital Hubble comporte un miroir M1 parabolique et un miroir M2 hyperbolique. On peut le modéliser par deux miroirs sphériques de rayons 11 m et 1,3 m, la distance entre les sommets des miroirs est voisine de 5 m.

 L'applet :
Dans un télescope réel, R1 est beaucoup plus grand que R2. Les rayons sont très peu inclinés sur l'axe.
Dans l'applet, afin de rendre plus visible les trajets des rayons, j'ai utilisé les données suivantes :
R1 = 2 m, R2 = 1 m,  S1S2 = 0,666 m.
L'origine des graduations est située au sommet de M2.
On peut déplacer la direction de la source à l'infini en faisant glisser le point jaune avec la souris. La zone des déplacements a été volontairement limitée.
En utilisant les relations de conjugaisons des miroirs sphériques, retrouver la position du plan JI où se forme l'image finale.

Cassegrain Nicolas (Opticien français) a proposé cette configuration dès 1672.

Retour au menu.