Comment mesurer le champ d'un oculaire

On appelle champ, la portion d'espace visible dans un instrument d'optique.

Le champ est généralement limité par un cercle. Supposons qu'on voie deux étoiles E1 et E2 situées aux extrémités d'un diamètre de ce cercle. Le champ correspond à la distance angulaire entre les 2 étoiles, c'est à dire à l'angle E1 O E2 où O désigne l’œil de l'observateur.Théoriquement, le champ d'un oculaire (ou plutôt d'un ensemble télescope + oculaire), peut être calculé en divisant son champ intrinsèque (donné par le fabriquant) par le grossissement de l'ensemble.

La mesure du champ d'un oculaire peut être déterminée très simplement à partir du temps mis par une étoile, située sur l'équateur céleste, pour parcourir ce champ de part en part donc en passant par le centre. Si on dispose d'une monture équatoriale, la recherche d'une étoile placée sur l'équateur est évidente : Il suffit, après avoir fait une mise en station même approximative, de régler la déclinaison sur 0°. Choisir une étoile qui se distingue bien des autres par sa couleur ou sa luminosité ou un petit groupe d'étoiles serrées.

Si on a une monture azimutale graduée, on peut régler l'azimut sur 0° (direction sud) et la hauteur sur le complément de la latitude. Une étoile dans cette zone, non seulement est proche de l'équateur, mais elle se déplace à l'horizontale.Sinon, on peut choisir l'une de ces étoiles brillantes.

Procyon du petit chien de magnitude 0,38 utilisable en hiver et au printemps.

Une des 3 étoiles  du baudrier d'Orion, en hiver, de préférence Mintaka.

Régulus principale étoile du Lion à 11° de déclinaison donne une très faible erreur. Elle convient bien au printemps.

Spica, l'épi de la vierge, très brillante aussi, est à -11°. Pour plus de précision on peut se placer à mi-chemin entre Régulus et Spica.

Gamma de Pégase, l'étoile au sud de alpha, celle qui est commune à Pégase et à Andromède, est à 15° de déclinaison. L'erreur reste tout à fait acceptable (moins de 4%). Pour la réduire, descendre d'une distance égale à alpha-gamma. Utilisable en automne.

Arcturus à 19° est un peu limite. Rechercher plutôt le milieu de Arcturus-Spica ou multiplier le résultat par 0,95.

En pratique:

Pointer l'étoile choisie.
♦ Si l'oculaire est réticulé, placer l'étoile au centre. Déclencher le chronomètre. L'arrêter quand l'étoile sort du champ. Noter t1.
♦ Sinon :
    ◊ Si on dispose d'une monture équatoriale, faire tourner l'axe polaire et voir si l'étoile traverse le champ suivant un diamètre. Recentrer si nécessaire puis mettre l'étoile en bord de champ, au point de départ D.
    ◊  Si on a une monture azimutale graduée, pour parfaire la position de l'étoile dans le champ, il suffit de faire tourner l'axe d'azimut et voir si l'étoile traverse le champ suivant un diamètre.
    ◊ Sinon placer l'étoile près du centre en C. Agir sur l'axe d'AD, uniquement, pour amener l'étoile vers le bord est du champ, point A
Dès que l'étoile est en A, déclencher le chronomètre. L'arrêter quand l'étoile sort du champ en B diamétralement opposé à A. Noter le temps t2 mis pour aller de A à B.

Calcul
Le champ a pour valeur

avec Ch en degrés décimaux et t1 et t2 en minutes décimales.Explications des calculs
La Terre faisant un tour en 24h, les étoiles semblent se déplacer de 15°/h soit 1° en 4mn. En divisant le temps mis pour parcourir le champ (en minutes) par 4, on obtient la valeur du champ en degrés. Si on part du centre du champ, on mesure un temps 2 fois trop faible, il faut seulement diviser par 2. Toutefois ceci n'est valable que sur l'équateur céleste. Plus on se rapproche du pôle, plus les cercles décrits sont petits et donc le champ parcouru réduit. On peut fonctionner ailleurs qu'à l'équateur, mais alors il faut multiplier la valeur trouvée par le cosinus de la déclinaison.

À quoi ça sert ?

Faire des déplacements de valeur déterminée en tournant des manettes ou en lisant des graduations, ce n'est pas toujours la panacée coté précision. Une autre  manière de faire, souvent plus précise, consiste à compter les champs, ou fractions de champ parcourus.
Donnons un exemple. On est centré sur Rigel et on veut atteindre M42
Coordonnées de Rigel :5h 14 mn / -8° 11' et pour M42 : 5h35 / -5°24'.
Il faut augmenter la déclinaison de 2°47' soit 167'. Mon chercheur a un champ de 330' soit 165' du centre au bord. Quelle chance ! Il suffit d'augmenter la D jusqu'à ce que Rigel soit en bord de champ. En repérant le champ à cette position sur la carte, on voit qu'en diminuant très peu l'AD on va faire entrer une étoile assez brillante dans le champ. En continuant de faire décroître l'AD jusqu'à ce que l'étoile soit en bord de champ, on va se trouver centré sur M42.

***** © M Guignard *****