2. Les diverses combinaisons objectives
Examinons maintenant les diverses solutions pratiques conduisant à un système collecteur-projecteur, et leurs propriétés respectives. Elles font appel soit uniquement à des lentilles (systèmes dioptriques ou réfracteurs), soit uniquement à des miroirs (systèmes catoptriques, ou réflecteurs), soit, plus rarement, aux deux (systèmes catadioptriques). On se limitera à l'exposé des plus courants.
• Les réfracteurs : doublets achromatiques et astrographes
On a déjà vu qu'on pouvait réaliser, au moyen de deux lentilles, un système dioptrique dont l'aberration chromatique était sinon supprimée, du moins fortement réduite. En fait, cette condition d'achromatisme n'impose qu'une relation entre les courbures totales des deux lentilles, si bien que deux conditions sont encore disponibles pour fixer les quatre rayons de courbure des faces.
On supprime, d'abord, l'aberration sphérique, de façon à obtenir une image ponctuelle de l'étoile vers laquelle est dirigé l'axe de l'instrument. Quant au dernier degré de liberté, on l'utilise soit pour supprimer la coma, soit pour égaliser les courbures de la face de sortie du crown et celle de la face d'entrée du flint ; on peut alors coller les deux verres (doublet de Clairaut), ce qui est très avantageux pour les objectifs de petite dimension, tels que ceux des jumelles et des longues-vues.
Les doublets ainsi conçus ont tous les mêmes propriétés quant à l'astigmatisme et à la courbure du champ, qui sont notables assez loin de l'axe, mais ne gênent en rien l'observation, par exemple, de la Lune entière (diamètre apparent de 30 minutes d'angle) ; quant à la distorsion, elle est négligeable.
Ce sont là les objectifs des grandes « lunettes » réalisées au xixe siècle et au début du xxe. Le diamètre maximal atteint a été celui du réfracteur de l'observatoire Yerkes, aux États-Unis, avec 102 centimètres pour 19 mètres de longueur focale. Trois objectifs dépassant 80 centimètres existent dans le monde (le deuxième est à l'observatoire Lick, aux États-Unis, le troisième à Meudon, près de Paris) et une trentaine seule […]
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