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Aberrations d'Optiques

Malheureusement, il n'y a pas de télescope ni d'autres optiques qui produisent des images absolument sans défauts. Le télescope parfait n'existe pas. Même l'œil présente des aberrations. Mais on peut développer des systèmes optiques qui corrigent certaines aberrations. Souvent, c'est aussi une question d'attitude de l'observateur, s'il accepte certaines aberrations, ou s'il accepte seulement une optique haut de gamme, avec laquelle on a essayé autant que possible, d'approcher de la perfection.

Veuillez trouver la description des plus importantes aberrations des télescopes astronomiques dans les pages suivantes.

Aberration sphérique

L'aberration sphérique est une aberration qui peut se produire aussi bien avec des lentilles qu'avec des miroirs. Un rayon lumineux proche de l'axe est réfracté ou réfléchi différemment, qu'un rayon lumineux éloigné de l'axe. Par conséquent, il se produira également différents plans focaux ou distances focales pour les différents rayons. L'aberration sphérique apparaît sur une lentille sphérique ou sur un miroir sphérique, en raison de l'angle d'incidence considérablement supérieure pour les rayons éloignés de l'axe optique que pour ceux situés tout près de l'axe optique. Dans le télescope cette aberration correspond à une image floue. L'erreur est plus frappante chez les focales courtes que chez les focales longues. On peut éliminer l'aberration sphérique par une lentille asphérique ou par un miroir parabolique. Ainsi, l'angle d'incidence n'est pas élevé, et les rayons lumineux se réunissent en un point focal.

Quand le télescope Hubble a été lancé dans l'espace, on a constaté qu'il avait une aberration sphérique, parce qu'il a donné des photos floues. On a dû équiper le télescope de "lunettes" pour corriger ses erreurs.

L'aberration chromatique

L'aberration chromatique n'apparait qu'avec les lentilles c’est-à-dire avec les réfracteurs. La lumière frappe les lentilles et est réfractée, cela vous rappelle peut-être de sombres souvenirs des cours de physique à l'école. La production d'images n'est possible qu'en brisant les rayons lumineux. Les rayons bleus sont plus réfractés que par exemple, les rayons rouges. Cela signifie que les différentes longueurs d'onde ont des distances focales différentes. L'indice de réfraction de la lumière bleue est plus grand que celle de la lumière rouge.

Quand on s'imagine en regardant une image d'un objet, que la lumière bleue ne se situe pas au même niveau que la lumière rouge. De ce fait, l'image devient floue. Non seulement cela, mais il se produit aussi une différence de grossissement en fonction de la couleur. En clair, cela signifie que les distances images sont différentes en fonction des couleurs respectives et forment des images de différentes tailles. Ceci est l'origine franges de couleur.

Mais l'aberration chromatique peut également être très bien corrigée par une optique achromatique. On dispose une lentille divergente avec une plus grande dispersion (dispersion de la couleur) derrière la lentille biconvexe. Ceci supprime partiellement l'aberration chromatique. Mais des aberrations chromatiques partielles apparaissent tout de même. Cette aberration chromatique résiduelle est appelée spectre secondaire.

Ce spectre secondaire peut également être corrigé, en insérant encore une lentille supplémentaire (généralement encore une lentille convergente). Il n'y pas d'aberration chromatique sur les réflecteurs.

Coma

La coma est une autre aberration optique causée principalement par les faisceaux de lumière obliques incidents, éloignés de l'axe optique. Elle est souvent produite par la superposition de l'aberration sphérique et l'astigmatisme. L'astigmatisme est dû en partie à la mauvaise focalisation (dissymétrie) des rayons lumineux. Les faisceaux lumineux génèrent des figures asymétriques. Cela donne des étoiles avec des distorsions en forme de queue de comète sur les bords du champ visuel. L'image des étoiles est diffuse et ne peut pas être mis au net.

La coma est particulièrement frappante dans les télescopes à grand rapport d'ouverture. Ce sont des lunettes à ouverture de 1: 4, 1: 5 et 1: 7. Ainsi, l'erreur est frappante avec des optiques lumineuses pour la photo. Un télescope à longue distance focale associée à un rapport d'ouverture plus petit (par exemple 1:10), peut réduire l'erreur. En diaphragment l'objectif, cette erreur peut également être minimisée. Afin d'obtenir des images nettes avec une optique lumineuse, vous pouvez également utiliser un correcteur de coma.

Astigmatisme

Dans le télescope l'astigmatisme peut être provoqué par un faisceau de lumière incidente oblique (astigmatisme oblique). Il peut également se produire en raison des distorsions du miroir. Souvent, il est produit par deux courbures différentes de miroirs ou lentilles ayant différentes distances focales. Un faisceau serait donc perpendiculaire à l'autre. Dans la tache d'Airy, l'astigmatisme présente des images déformées. En diaphragmant le télescope, on peut minimiser l'erreur.

Courbure de champ

La courbure de champ est liée à l'astigmatisme oblique. L'image est formée sur une surface courbe, donc vous ne pourrez jamais obtenir une image nette au centre et sur le bord en même temps. Pour réduire cette erreur il est possible de diaphragmer l'objectif.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Astigmatisme

 

 

 

 

 

Coma

10.12.2019
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