Comprendre la science à travers l’art et l’histoire

Lunette astronomique

Lunettes perpendiculaires

XIXe s., inv. IP.D. IRM15
l de la lunette = 35 cm
Dépôt Institut Royal Météorologique
© Musées royaux d’Art et d’Histoire

Portfolio

  • Lunettes perpendiculaires
  • Lunette astronomique de Quetelet
  • Lunette astronomique de Quetelet

Qui ? :

Il est impossible d’attribuer cette invention à un savant précis. En effet, on la retrouve au XVIe siècle dans les écrits de l’astronome anglais Thomas Digges, relatant les expériences de son père Leonard (Leonard (v. 1515-1559) et Thomas (1546-1595) Digges), mais aussi dans ceux de Giovanni Battista Della Porta (v. 1535-1615).
Plus tard, en 1608, les Hollandais Hans Lippershey (1570-1619), Zacharias Janssen (v.1588 – v.1631) et Jacob Metius (après 1571–1624/1631) demandèrent tous trois à acquérir le brevet de la lunette astronomique, mais les Etats Généraux de La Haye rejetèrent leurs propositions, tout en ignorant l’identité du véritable inventeur.

Quand ? :

La lunette a subsisté jusqu’à nos jours, mais elle n’est plus d’une grande utilité. En effet, elle se heurte à des limitations technologiques insurmontables : ces énormes lentilles se déforment sous leur propre poids, ce qui affecte la qualité de leurs images. En conséquence, le télescope sonna le glas de la lunette astronomique.

Évolution :

Galilée (1564-1642) entreprit la construction de lunettes en 1609. Celles-ci comprenaient une lentille concave et une lentille convexe. Il est le premier à observer l’univers ; de ces observations découleront plusieurs découvertes telles que les phases de Vénus, le relief lunaire, les taches solaires et les planètes de Jupiter.
Johannes Kepler (1571-1630) élabora une nouvelle lunette basée sur deux lentilles convexes.
Cependant, ces deux lunettes demeurent imparfaites à cause d’aberrations chromatiques rendant l’image floue.
Plus tard, Christiaan Huygens (1629-1695) découvrit notamment les anneaux de Saturne et l’un de ses satellites, Titan, grâce à la lunette de Kepler. James Grégory (1638-1675) énonça l’idée d’un télescope réflecteur, mais ce n’est qu’en 1668 qu’Isaac Newton (1643-1727) construit le premier télescope à miroir. Enfin, en 1758, un opticien britannique, John Dollond (1706-1761), apporta une solution au problème de l’aberration chromatique   en associant deux lentilles dans un même objectif, une convexe et l’autre concave, polies dans des verres d’indices de réfraction différents. De la sorte, le problème est fortement diminué, mais sans être totalement éliminé. Ces lentilles porteront le nom de lentilles achromatiques.
Plusieurs lunettes ont vu le jour depuis lors, mais aujourd’hui elles n’ont plus d’avenir dans les grands observatoires, la spectroscopie et la photographie exigeant que les instruments soient d’une bien plus grande performance : il est impossible de coulisser, soutenir et polir des lentilles dans un grand tube et les astronomes se désintéressent des planètes et étoiles, et se tournent vers les nébuleuses. Les télescopes vont donc finir par l’emporter sur les lunettes.

Pour quoi ? :

La lunette était utilisée pour l’observation du ciel et donc de l’univers.
Aujourd’hui, certaines lunettes de moindre dimension servent aux amateurs d’astronomie, mais aussi en navigation nautique et dans l’observation de la faune sauvage.

Comment ? :

La lunette de Galilée

Elle se compose d’une lentille concave qui sert d’oculaire et d’une lentille convexe servant d’objectif disposé dans un tube.
La lumière commence par pénétrer par la première lentille convergente, celle-ci formera l’image agrandie donné par la relation G=F/f où F est la distance focale de l’objectif et où f est la distance focale de l’oculaire, pour traverser le tube, ensuite l’oculaire, placé avant le foyer, pour finir à l’œil de l’observateur.

Pour de plus amples informations, voir BERTORELLO S..

Lunette de Galilée

La lunette de Kepler

Elle diffère seulement par sa lentille convergente par rapport à celle de Galilée mise à la place de l’oculaire , de plus petit diamètre et de plus courte distance focale de l’objectif . Celle ci jouera alors le rôle d’une loupe. Cependant sa lunette donne une image renversée.

Pour de plus amples informations, voir BERTORELLO S.

Lunette de Kepler

Œuvres liées :
Références :