TÉLESCOPE DE NEWTON. -TËLESGOPE DE FOUCAULT. — Le seul

télescope catoptrique employé aujourd'hui est le télescope de Newton, ou plutôt sa modification par Foucault. Aussi oe décrirons-nous ici que ces instruments; dans la partie historique, nous dirons quelques mots des autres télescopes et des raisons qui les ont fait abandonner.

En principe, le télescope de Newton ne diflêre d'une lunette astronomique que par la substitution d'un miroir concave i la lentille convergente qui sert d'objectif dans la lunette. Ce miroir concave est placé au fond d'un tube à parois noircies et c'est vers le bord supérieur de celui-ci que se trouve l'oculaire qui sert à regarder l'image réelle donnée par réflexion.

Il y a un avantage évident au point de vue de Tachromatisme à employer un miroir comme objectif puisque l'image qu'il foiu^ nit est absolument exempte d'irisation. Mais une difflculté se présente : dans un télescope réduit à ses organes essentiels (objectif et oculaire), la tête de l'observateur doit être placée sur le trajet des rayons incidents pour pouvoir regarder à travers l'oculaire l'image réelle donnée par réflexion : un certain nomlire des rayons incidents se trouvent ainsi arrêtés. Cet inconvénient, peu grave si l'on emploie des miroirs de très grande surface dont une portion relativement faible se trouve masquée, devient intolérable si le miroir est de petite ouverture. Voici comment Newton a su éviter ce défaut.

Un petit miroir M ((Ig. 140), est flxé dans l'axe de l'instniment et son plan fait un angle de 45"* avec cet axe. Du reste, ce miroir M est placé un peu en avant du plan focal de l'objectif,

d'un champ intermédiaire entre celui de pleine lumière e^ le champ extrême ; mais, pour la lunette terrestre, ces deux champs sont très voisins, comma on peut s'en rendre compte sur la Ûgure 139, par la petitessa da l'angle du cône qui a pour sommet A".

INRTnUMENTS U'OPTIQUE 519

(le façon que l'image A'B'que donnerait celui-ci, fonctionne par rapport au miroir M comme un objet virtuel, dont M donne une image réelle symétrique A"B". Les rayons lumineux sont ainsi

renvoyés dans une direction perpendiculaire à l'axe du tube et reçus sur l'oculaire L qui donne de A "13" une imaj^'e virtuelle A "B"'.

La tête de l'observalcur ne se trouve plus ainsi sur le trajet dos rayons incidents. Comme l'irna^ réelle A'B' de la jKirtion rio l'espace qui est dans le cliiunp de l'instrument est toujours Irdii petite, et que le miroir M est placé assez près du plan focal où se formerait cette image, ou n'a besoin que d'un miroir plan de petite dimension. Avec In ti^c qui te fixe nu lubc, ce miroir n'arrête qu'une très faible quantité de la lumière incidente, autant du ntste pour cbaque point de l'espace, ce qui ne fait que diminuer dans un rnéme rapport la ilarté de tous les points du champ.

Comme miroir plan M, on emploie la face hypoténuse d'un prisme rectangle isocèle sur laquelle les rayons subissent la réflexion totale. La quantité de lumière réiléchie est plus grande que sur un miroir métallique, qui présenterait, en outre, l'inconvénient de s'altérer.

Il est facile de voir que le télescope de Newton, comme la lunette astronomique, donne des images renversées ; supposons.

5à0 LIVRE V. — CHAPITRE VII

en effet, que le plan de la figure (plan perpendiculaire au miroir M) soit horizontal, et que Ton regarde avec le télescope un objet vertical ; Timage réelle donnée par le miroir concave et le miroir plan sera renversée et, par conséquent, il en sera de même de Fimage qu'en donne Toculaire, si celui-ci est un oculaire de Kepler, de Ramsden ou d'Huyghens.

Dans le télescope de Newton, la mise au point se fait par le tirage de Toculaire, comme dans une lunette.

Le grossissement a évidemment la même valeur -r que |K)ur

la lunette astronomique, F étant la distance focale du miroir et \ celle de Toculaire quel qu'il soit.

Le disque oculaire est Tiniage du miroir concave objeclif donné par l'oculaire convergent (*) et jouit des mêmes propriétés que dans les lunettes.

Le champ des points vus en pleine lumière, ou le champ extrême s'obtient exactement par la même construction ^ue pour la lunette astronomique. Il faut seulement remplacer dans celte construction la première lentille de l'oculaire par son symétrique par rapport au miroir plan M, qu'il faut supposer enlevé, et, pour avoir le cône qui contient les points vus, oo joint les bords du disque, qui dans le plan focal contient les images réelles des points vus, au centre de courbure du miroir concave. Ce centre de courbure joue ainsi le même rôle que le ceutre optique d'une lentille objective inûniment mince. H est clair que les fonnules établies pour la lunette astionomiqutf conviennent encore ici, pourvu que R y désigne le demi-dia mètre du miroir.

Quant à la clarté, les formules établies pour la lunette astronomique conviennent encore ici évidemment, à condition de multiplier l'expression par le pouvoir réflecteur (*) de U substance qui compose le miroir (^).

(Ij Plus exactement, le disque oculaire est Timage rceUe donnée par roc»lalre de Timage virtuelle de robjectif rouroie par le miroir pUn M.

(2) Le pouvoir rcfleoleur est le rapport de la quantité de lumière réiécluc à la quantité de lumière reçue.

(8) Faisons remarquer pourtant, que tous les rayons incidaiils, qvî

La clarté de la lunette astronomique no pouvant dépasser Tunité pour les objets de diamètre apparent fini, la clarté du télescope de Newton ne peut dépasser la valeur du pouvoir réflecteur : elle est toujours inférieure à Tunité.

Pour les étoiles, la clarté est la même que celle d*une lunette astronomique dont la lentille objective aurait une surface égale à celle du miroir objectif multipliée par le pouvoir réflecteur du métal employé à sa construction. On peut donc accroître indéflniment la clarté en augmentant la surface du miroir.

Le miroir concave du télescope de Newton était un miroir 8phérique fait avec un bronze, dit bronze des miroirs, blanc, susceptible d*un beau poli, mais ayant un pouvoir réflecteur égal au pluà à 0,0; en outre, le mé al se ternissant à l'air, son pouvoir réflecteur diminuait encore, et l'on était obligé de le repolir de temps en temps.

Le poids considérable de ces miroii*s métalliques, qui devaient ètro de grandes dimensions, quand on voulait une grande clarté dans Tobservation des étoiles, qui nécessitaient des tubes et des supports massifs et encombrants, rendait le télescope de Newton inférieur aux lunettes malgré son achromatisme plus parfait.

Foucault a remplacé le miroir de métal du télescope de Newton par un miroir en verre argenté à sa surface. Outre l'avantage d*ètre plus légers, ces miroirs donnent au télescope une clarté égale à celle de la lunette astronomique car le pouvoir réflecteur de l'argent est voisin de Tunité.

Mais le principal avantage du miroir de Foucault est d*ètre parabolique au lieu d*ètre sphérique (voir Chap. IV, g 5.) Etant à peu près exempt d'aberrations de sphéricité, les miroirs de Foucault donnent une image réelle d'une netteté par-

irent par l'ouverlure du tubo suivant l'axe A do celui-ci, tombent sur le miroir; tandis que les rayons parallèles à un axe B différent de A, qui pénètrent par Touverturc, ne tombent qu'en partie sur le miroir concave ; la fraction qui tombe en dehors de celui-ci est d'autant plus grande que l'angle de l'axe D avec A est plus considérable. Il doit résulter de là, que les pointo placés sur l'axe du télescope doivent Ctre vus avec un maximum de clarté, et que colle-ci doit aller en diminuant à mesure qu'on approche des bords du champ. Mais ajoutons que cette diminution de clarté est trop Ciible pour être bien sensible.