Lunette astronomique afocale

Une lunette astronomique est dite afocale quand le foyer de son objectif coïncide avec celui de son oculaire. Un objet très lointain en donne alors une image à l'infini, que l'œil regarde sans accommoder. Le grossissement est le rapport de la focale de l'objectif à celle de l'oculaire, et la longueur du tube est leur somme.

Que veut dire « afocal » ?

Un système afocal n'a pas de foyer : un faisceau de rayons parallèles entre, un faisceau de rayons parallèles sort. L'objet observé est très loin, l'image formée est aussi à l'infini. L'œil, au repos, regarde à l'infini : il voit net sans effort. C'est la raison de ce réglage, utilisé en astronomie comme dans les jumelles. Voir la lunette astronomique au programme de terminale pour le détail des calculs scolaires.

Comment calcule-t-on le grossissement ?

Le grossissement vaut G = f1 ÷ f2, où f1 est la focale de l'objectif et f2 celle de l'oculaire. Avec un objectif de 900 mm et un oculaire de 25 mm, G = 900 ÷ 25 = 36. La Lune, qui mesure environ 0,5° de diamètre apparent, paraît alors large d'environ 18°. La longueur du tube est f1 + f2, soit ici 925 mm.

Quelle est la différence entre lunette de Kepler et de Galilée ?

Les deux sont afocales. Celle de Galilée a été construite à partir de 1609, peu après le brevet de Lipperhey. Celle de Kepler a été décrite dans sa Dioptrice de 1611. Elle renverse l'image, ce qui est sans importance pour un astre.

Qu'est-ce que la pupille de sortie d'une lunette ?

C'est le diamètre du faisceau lumineux qui sort de l'oculaire : elle vaut le diamètre de l'objectif divisé par le grossissement. Avec un objectif de 90 mm et G = 36, elle vaut 2,5 mm. Si elle dépasse la pupille de l'œil, une partie de la lumière est perdue. Dans le noir, la pupille d'un jeune adulte atteint environ 7 mm et diminue avec l'âge.

Quel champ voit-on dans une lunette afocale ?

Le champ réel vaut le champ apparent de l'oculaire divisé par le grossissement. Un oculaire de champ apparent 50° à G = 36 donne 50 ÷ 36 ≈ 1,4° de ciel. C'est assez pour contenir la Lune, ou un amas d'étoiles, mais pas pour une grande nébuleuse. Voir l'oculaire de télescope.

La photographie afocale, c'est la même chose ?

Non, le mot a un sens voisin. La photographie afocale consiste à placer un appareil, ou un téléphone, devant l'oculaire : la lunette fournit l'image à l'infini, et l'objectif de l'appareil la met au point. C'est la méthode la plus simple pour photographier la Lune. Voir le télescope et le smartphone. Elle s'oppose à la photographie au foyer, où l'appareil est directement placé au foyer sans oculaire.

Quels sont les pièges ?

Une lunette à objectif simple donne des franges colorées autour des astres lumineux, par aberration chromatique : un doublet achromatique les atténue. Les lunettes d'entrée de gamme annoncent un grossissement très élevé, parfois 200× ou plus, mais au-delà de 2 fois le diamètre en millimètres, l'image ne gagne plus en détail. Voir la lunette astronomique et la lunette pour enfant.

Questions fréquentes

Que signifie « lunette afocale » ?
Que le foyer de l'objectif et celui de l'oculaire coïncident. L'image d'un objet lointain est alors à l'infini.

Comment calculer le grossissement d'une lunette afocale ?
G = f1 ÷ f2, la focale de l'objectif divisée par celle de l'oculaire. Avec 900 mm et 25 mm, on obtient 36.

Quelle est la longueur du tube ?
La somme des focales, f1 + f2. Pour 900 mm et 25 mm, elle vaut 925 mm.

La lunette de Galilée est-elle afocale ?
Oui. Son oculaire est divergent, la longueur du tube est f1 − |f2|, et l'image reste droite.

Qu'est-ce que la pupille de sortie ?
Le diamètre du faisceau à la sortie de l'oculaire, soit le diamètre de l'objectif divisé par le grossissement. Elle vaut 2,5 mm pour 90 mm et G = 36.

Page mise à jour le 11 octobre 2026.