Mesurer la distance focale d'une Barlow...

[Toutiet 1 969]

La même méthode et le même principe s'appliquent également, avec une efficacité identique, pour la mesure d'une vergence positive. Pour peu que l'écran soit placé, cette fois, entre l'objectif, ou la lentille à mesurer, et son foyer.

Modifié 27 avril 2021 par Toutiet

[Toutiet 1 969]

jgricourt,

Ce qui prouve, une fois de plus,  que "les grands esprits se rencontrent"... ! 

 

"tu viens de redémontrer la formule du calcul du facteur multiplicateur de la barlow en fonction du tirage"

Pas du tout, ceci est un autre problème.

 

Je voulais vérifier le grandissement affiché par le constructeur (j'ai bien fait : x2,2 au lieu de x2 ), et j'en avais besoin, par ailleurs, pour calculer et vérifier le grandissement apporté par le tube-allonge que j'ai réalisé.

[christian viladrich 7 672]

Il y a 1 heure, Toutiet a dit :

Je voulais vérifier le grandissement affiché par le constructeur (j'ai bien fait : x2,2 au lieu de x2 ), et j'en avais besoin, par ailleurs, pour calculer et vérifier le grandissement apporté par le tube-allonge que j'ai réalisé.

D'ailleurs ce serait une bonne idée si les fabricants se décidaient enfin à indiquer la focale de leur Barlow. Clavé le faisait ....

[Toutiet 1 969]

C'est vrai, car on ne trouve jamais d'indication à ce sujet.

[Thierry Legault 5 797]

Il y a 9 heures, Toutiet a dit :

Je voulais vérifier le grandissement affiché par le constructeur (j'ai bien fait : x2,2 au lieu de x2 )

 

oui mais sur quelle valeur de tirage ?

 

[Toutiet 1 969]

 

Bein c'est celui que le constructeur sous-entend  puisqu'il dit que, dans ces conditions, le grandissement est de 2.
Plus sérieusement, c'est le tirage intrinsèque défini par la mécanique de la Barlow, quand on y insère l'oculaire directement.

[Thierry Legault 5 797]

il y a 56 minutes, Toutiet a dit :

Bein c'est celui que le constructeur sous-entend  puisqu'il dit que, dans ces conditions, le grandissement est de 2.
Plus sérieusement, c'est le tirage intrinsèque défini par la mécanique de la Barlow, quand on y insère l'oculaire directement.

 

sauf que la position du plan focal des oculaires peut varier pas mal d'un modèle à l'autre (c'est pour ça qu'il faut souvent retoucher la mise au point quand on en change), or sur ta Barlow il suffit d'une variation d'une douzaine de mm dans un sens ou dans l'autre pour que tu tombes entre 1,8x et 2,2x !

 

 

 

Modifié 27 avril 2021 par Thierry Legault

[Looney2 3 469]

Il y a 11 heures, Toutiet a dit :

La même méthode et le même principe s'appliquent également, avec une efficacité identique, pour la mesure d'une vergence positive.

Désolé je ne voulais plus intervenir dans le post ayant conclu sur le caractère définitif de mon point de vue divergent, mais là, non on ne peut pas laisser passer ce genre d'idée.
Mesurer une focale sur une image réelle que l'oeil est capable de définir de manière très très précise sur un support idoine est à des années lumières de ta méthode où tu mesures approximativement un cercle lumineux plus ou moins défini et dépendant de beaucoup de facteurs que tu simplifies en ignorant. 
Une lentille plan convexe ou biconvexe ou whatever qui produit une image réelle, tu auras beau la diaphragmer, la mettre dans un tube, voire même légèrement la désaxer, ton image réelle restera identique aux aberrations que tu apportes près. Dans ta manip, aucune des contraintes que je viens de citer ne donnerait le même résultat. D'ailleurs, ta figure lumineuses (que j'appelais par extension et par abus de langage ton cercle de confusion "projeté") est elle parfaitement circulaire ? Ta lentille aussi ? Sinon, quel axe as-tu mesuré ? Ton écran était il parfaitement perpendiculaire à l'axe optique de ta barlow ? Autant de facteurs d'erreurs qui peuvent très vite avoir de larges conséquences et tu le dis toi-même, entre deux mesures tu as déjà une erreur significative. Non ce n'est aucunement avec une efficacité identique. C'est d'ailleurs pourquoi les méthodes généralement adoptées pour mesurer expérimentalement la longueur focale d'un dioptre négatif est d'y associer un autre dioptre afin qu'il produise une image réelle.

En outre, Thierry a répondu avant moi mais le diaphragme de champ des oculaires varient en position donc, difficile à définir exactement une "puissance" pour ta barlow si tu ne définis pas quel oculaire tu y associes.

[Toutiet 1 969]

Thierry,

Tu as tout à fait raison, mais il se trouve, mesures faites sur toute ma série d'oculaires divers (une douzaine), que ma dispersion de réglage de mise au point reste dans une plage d'environ 6 mm (donc finaement +/-3 mm). J'ai procédé à ce bilan au moment où j'ai installé un Crayford sur mon Dobson, pour le positionner correctement et être sûr de pouvoir faire toutes mes mises au point, compte tenu de sa plage de réglage.

[Toutiet 1 969]

Looney2,

Tes considérations et ton charabia pseudo-professionnel  (réminiscence du passé, peut-être...?) ne me concernent et ne m'intéressent pas. Ce qui compte pour moi c'est que ma méthode et mes mesures - avec leur plage d'incertitude, j'en conviens - collent suffisamment à la réalité (les divers recoupements et test que j'ai faits le prouvent largement et me confortent, sans doute aucun, dans ma démarche intellectuelle et opérationnelle). J'en tire, au final, une grande satisfaction. J'ai obtenu ce que je voulais et pour moi, l'affaire est close.

[Looney2 3 469]

Alors tu m'en vois ravi.
J'espère que tu comprends ce charabia pseudo-compassionnel.

Modifié 28 avril 2021 par Looney2

[JP-Prost 1 848]

Bonjour

 

eh ben ... dire qu'à la base ça se voulait être un post de partage sympa dans l'idée de rendre service ça fait un peu mal au cœur de voir que finalement certains tombent sur @Toutiet abraracourcix ... l'esprit gaulois ?

 

Pourtant quelqu'un qui appelle Thales à l'aide, moi ça me plaît bien : pas toi @Thierry Legault ?

 

JP

[lyl 4 483]

Très bonne idée mais j'aurais mis la barlow dans le bon sens.

Peut-être que pour cette conception apo, qui est la déclinaison courte de celle de la Meade # 140 "apo télénégative", je mettrais un bémol concernant l'épaisseur e du groupe de lentilles.

Cela peut générer un écart significatif des "plans principaux" optiques et dans ce cas il faut appliquer le schéma et la formule de Gullstrand pour les systèmes non acollés.

La focale ne va pas beaucoup changer, car la modification est probablement de l'ordre 10mm/(45mmx-25mm) mais c'est le plan principal "simplifié" de l'assemblage qui va bouger : il ne sera pas sur la surface arrière ni sur la face avant mais quelque part entre les plans principaux des groupes de lentilles.

 

Vu la focale de 57mm, le calcul du grandissement peut nécessiter un ajustement de l'ordre de e/2 en plus ou en moins suivant comment on peut mesurer le tirant. Je pense que le plus pratique est au pied à coulisse sur la taille extérieure du tube et de retrancher les écarts.

Probablement 1mm° pour le plan focal oculaire et 5mm pour le groupe de lentilles.

 

Ex. : VIP barlow, elle n'est pas très épaisse mais Baader donne des caractéristiques un peu plus précise, avec une focale virtuelle approchée et une table de grandissement en fonction des espaceurs ajoutés. 

On obtient ainsi une formule simplifiée.

---------------------------------

... vous pouvez zappez si l'explication au-dessus suffit, c'est pour faire écho à @Toutiet qui a raison d'appliquer un méthode géométrique.

La formule est plus complexe mais ça sera nettement plus précis (mieux que 5%) en cherchant la position du plan principal image avec deux mesures de grandissement.

Référence Gullstrand / Plans image et objet (version simple) : https://www.gatinel.com/recherche-formation/optique-paraxiale-et-points-cardinaux/plan-principal-plans-principaux/

Construction des images dans un système épais "boite noire" :

 

Approximation de la focale et des plans (plus technique) : https://uel.unisciel.fr/physique/optigeo/optigeo_ch10/co/apprendre_ch10_15.html

-> estimer la position du plan principal image : le plus important pour la partie grandissement et calcul du tirant.

-> estimer la position du plan principal objet puis estimer e après le calcul de position des PP : secondaire sauf si vous avez besoin du infocus, ce qui se passe côté instrument, la position dans le po et les limites d'angle, vignettage etc....

! en mettant la barlow dans le bon sens, on peut mieux déterminer le PP image.

 

° : évidemment Televue ne fait pas comme la majorité des fabricants d'oculaires mais c'est normal, c'est préférentiellement pour des newtons/dobsons pour lesquels le tirage de porte-oculaire est préférentiellement minimal.

Modifié 29 avril 2021 par lyl

[ClaudeS 3 529]

Le 26/04/2021 à 16:13, Toutiet a dit :

Je suis arrivé à la conclusion qu'elle mesurait 57 mm de focale (à environ 5% près), entraînant bien un grandissement de x2, (2,2 très précisément) compte tenu de ses dimensions physiques et d'un petit schéma optique associé.

C'est bon de connaitre la focale comme tu viens de le faire, mais c'est simplement une valeur "générique" comme il est dit plus haut par tes collègues. Elle sert simplement de base aux calculs de grossissements approximatifs en visuel, ou pour un échantillonnage approximatif en photo. Et cela est utile dans 95 % des cas, si ce n'est plus. Donc pas de soucis de faire ainsi.

Mais si tu veux faire des mesures sérieuses, il faut étalonner ton échantillonnage avec la Barlow sur une cible dont on connait la taille en seconde d'arc. Une étoile double quelconque, ou mieux, une étoile double étalon, ou autres méthodes, mais que je n'emploie pas. Le tirage de la barlow sera pris en compte, et tu retrouveras ta focale résultante et donc ton facteur de grandissement.  Sauf que la focale native d'un catadioptrique est variable en fonction de la position du primaire. Il convient donc de prendre un réfracteur.

Modifié 29 avril 2021 par Anton et Mila

[Toutiet 1 969]

Anton et Mila,

"C'est bon de connaitre la focale comme tu viens de le faire, mais c'est simplement une valeur "générique" comme il est dit plus haut par tes collègues. Elle sert simplement de base aux calculs de grossissements approximatifs en visuel, ou pour un échantillonnage approximatif en photo"

 

C'est exactement ce que je cherchais à faire, et non pas à "passer une thèse dDoctorat sur le sujet ...!"

Et, comme beaucoup d'amateurs ici, j'en suis sûr, je me contente largement de valeurs de grossissements qui ne sont pas si "approximatifs" que cela, puisque la précision des mesures que j'ai faites est meilleure que 10%, probablement de l'ordre de 5 - 6 %. Je trouve que ce n'est pas si mal que ça, compte tenu de la méthode et de la manip mises en œuvre .

[Toutiet 1 969]

Oui, lyl,

J'ai préférentiellement mis la Barlow dans l'autre sens (face plane vers le ciel) et, par ailleurs, de telle sorte qu'elle se situe exactement dans le plan du support. Je l'ai aussi utilisée sans son fût. 

Quant à l'épaisseur e du groupe de lentilles, elle ne dépasse pas 8 mm sur ma Célestron.

[Toutiet 1 969]

Selon le principe et la même méthode que précédemment (n'en déplaise à qui se reconnaîtra...), j'ai dit à mon chien : "Prends Thales" (Thierry), et j'ai mesuré la distance focale d'une loupe de bureau, lentille biconvexe toute simple, de 75 mm de diamètre :

Face au Soleil, faisceau lumineux de 34 mm de diamètre, sur l'écran à 100 mm de la loupe (Un petit schéma et, hop, Thales !).

Résultat (en mm) :

34/75 = (f - 100) /f

34 f = 75 (f - 100)

41 f = 7500

f = 7500/41 = 183 mm (deux autres mesures ont donné 190 et 178 mm)

Moyenne : 184 mm

Ce qui donne environ 8% d'écart par rapport à une mesure directe de la distance de formation de l'image d'un paysage très lointain (F nominale 200 mm...?)

Comme aurait dit Garcimore : "Pas mal..."

 

Cette première détermination intrafocale, peut être doublée d'une mesure extrafocale en projetant le faisceau solaire lumineux sur un écran, et en éloignant la loupe au-delà de sa distance focale, jusqu'à obtenir, sur l'écran, l'exacte superposition de la tache lumineuse agrandie avec l'exacte dimension de l'ombre de la loupe.

La loupe se trouve alors à deux fois sa distance focale de l'écran, distance qu'il suffit donc de mesurer puis diviser par deux .

 

En haut, la loupe a été reculée jusqu'à deux fois sa distance focale, pour agrandir la tache du faisceau lumineux.

Modifié 29 avril 2021 par Toutiet

[lyl 4 483]

Il y a 3 heures, Toutiet a dit :

Quant à l'épaisseur e du groupe de lentilles, elle ne dépasse pas 8 mm sur ma Célestron.

petit contrôle donc e/2 ~4mm sur 57mm ça fait 7%, c'est déjà bien. En prenant ce que j'ai écris au dessus, il faut affiner la position pour le tirant dans le tube de 1 ou 2mm et tu as ta formule à 5% près comme tu voulais. On est quand même loin de la plage de la dizaine de mm que j'ai lu plus haut.

[jgricourt 157]

Le 29/04/2021 à 07:57, lyl a dit :

Approximation de la focale et des plans (plus technique) : https://uel.unisciel.fr/physique/optigeo/optigeo_ch10/co/apprendre_ch10_15.html

-> estimer la position du plan principal image : le plus important pour la partie grandissement et calcul du tirant.

-> estimer la position du plan principal objet puis estimer e après le calcul de position des PP : secondaire sauf si vous avez besoin du infocus, ce qui se passe côté instrument, la position dans le po et les limites d'angle, vignettage etc....

! en mettant la barlow dans le bon sens, on peut mieux déterminer le PP image.

 

J'avais entre temps entrepris de refaire le calcul de l'agrandissement de la barlow et j'ai naturellement utilisé la relation de Gullstrand pour en déduire la focale résultante de l'association de lentilles.

 

J'en ai déduit alors l'agrandissement : 𝛾 = fb / (fb -s) où fb est la focale de la barlow et s la distance de la barlow au plan focal de la lentille convergente (détails du calcul et schéma fourni sur demande). 

 

La position de la barlow relativement au plan focal fait varier l'agrandissement (l'effet du tirage) et bien sûr comme l'a justement souligné Thierry Legault cette position change avec la mise au point selon l'oculaire choisi car ceux ci n'ont pas tous un plan focal d'entrée (field stop) positionné au même endroit, voir la valeur algébrique F de ce tableau bien connu par exemple : Tele Vue Optics: Tele Vue Eyepiece Specifications.

 

Et sinon le tirage (pour les photographes) en utilisant Thalès : T = fb  (𝛾-1)

Modifié 30 avril 2021 par jgricourt

[Toutiet 1 969]

 

Tout ceci est effectivement exact et précis, mais il faut rester pragmatique et, en dehors d'applications astrométriques, l'assimilation des Barlows à des lentilles simples divergentes suffit largement au bonheur de l'amateur "standard"