Lunette astronomique de Kepler

Qu'est-ce que la lunette astronomique de Kepler ?

La lunette de Kepler est une lunette formée de deux lentilles convergentes : un objectif de grande focale et un oculaire de courte focale. Johannes Kepler en a décrit le principe en 1611 dans son ouvrage Dioptrice. Elle donne une image renversée, mais un champ plus large que la lunette de Galilée.

C'est le montage de toutes les lunettes astronomiques modernes. L'objectif forme une image réelle de l'objet visé, et l'oculaire la grossit comme une loupe.

Comment calcule-t-on le grossissement et la longueur du tube ?

Le grossissement est le rapport des focales : G = f'1 ÷ f'2, où f'1 est la focale de l'objectif et f'2 celle de l'oculaire. La longueur du tube est la somme des deux focales : f'1 + f'2, car le foyer image de l'objectif coïncide avec le foyer objet de l'oculaire. On parle alors de montage afocal.

Pour changer de grossissement sans changer de lunette, on change d'oculaire : le tube ne varie que de quelques millimètres.

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

La lunette de Galilée, utilisée dès 1609, associe un objectif convergent à un oculaire divergent. Elle donne une image droite mais un champ étroit. La lunette de Kepler donne une image renversée, ce qui ne gêne pas en astronomie, et un champ plus large.

Quelle est la taille du faisceau qui entre dans l'œil ?

Le diamètre du faisceau à la sortie de l'oculaire, appelé pupille de sortie, vaut D ÷ G, où D est le diamètre de l'objectif. Un objectif de 60 mm à 36 fois donne 60 ÷ 36, soit environ 1,7 mm. Tant que cette valeur reste inférieure à la pupille de l'œil, de l'ordre de 5 à 7 mm de nuit chez un adulte, toute la lumière collectée entre dans l'œil.

Quels sont les défauts de la lunette de Kepler ?

• L'aberration chromatique. Une lentille simple ne focalise pas toutes les couleurs au même point, d'où des franges colorées autour des objets brillants. Au XVIIe siècle, on la réduisait en allongeant la focale, avec des tubes de plusieurs dizaines de mètres.
• Le doublet achromatique. Il associe deux verres différents pour réduire ces franges. Chester Moor Hall en a construit en 1733, et John Dollond a déposé un brevet en 1758.
• L'image renversée. Pour l'observation terrestre, on ajoute un système redresseur ou un prisme.
• Le prix du diamètre. Au-delà de 100 mm, une lunette coûte beaucoup plus cher qu'un Newton de même ouverture.

Pour choisir une lunette concrète, voir la lunette astronomique, comment la choisir, le calcul de terminale et le montage afocal.

Questions fréquentes

Qui a inventé la lunette de Kepler ?
Johannes Kepler en a décrit le principe en 1611 dans la Dioptrice. Les premières lunettes de ce type auraient été construites quelques années plus tard.

Pourquoi l'image est-elle renversée ?
L'objectif forme une image réelle et inversée, que l'oculaire agrandit sans la redresser. En astronomie, il n'y a pas de haut ni de bas, donc cela n'a pas d'importance.

Comment calculer le grossissement d'une lunette de Kepler ?
On divise la focale de l'objectif par celle de l'oculaire. Avec 900 mm et 25 mm, on obtient 36 fois.

Quelle est la longueur du tube ?
Elle est égale à la somme des deux focales, soit 925 mm pour un objectif de 900 mm et un oculaire de 25 mm.

Quelle différence avec une lunette de Galilée ?
Galilée utilise un oculaire divergent et obtient une image droite à champ étroit. Kepler utilise un oculaire convergent, avec une image renversée et un champ plus large.

Page mise à jour le 30 octobre 2026.