Worldlex Wiki L'observation à l'œil nu , également appelée vision sans aide , est la pratique consistant à effectuer une perception visuelle sans l'aide d'un instrument optique grossissant et collectant la lumière , tel qu'un télescope ou un microscope , ni d'une protection oculaire .
En astronomie , l'œil nu permet d'observer des événements et des objets célestes visibles sans instrument, tels que les conjonctions , les comètes de passage , les pluies de météores et les astéroïdes les plus brillants , dont Vesta . L'astronomie traditionnelle et diverses expériences démontrent l'impressionnante variété de phénomènes visibles à l'œil nu.
œil humain :- Mise au point automatique rapide de 25 cm (jeunes) à 50 cm (la plupart des personnes de 50 ans et plus) jusqu'à l'infini.Résolution angulaire : environ 1 minute d'arc , soit environ 0,017° ou 0,0003 radians, ce qui correspond à 0,3 m à une distance de 1 km.
- Champ de vision (FOV) : perception visuelle simultanée dans une zone d'environ 160° × 175°.
- Capacité à observer des étoiles faibles jusqu'à une magnitude de +8 sous un ciel parfaitement sombre.
- Photométrie (luminosité) à ±10 % ou 1 % de l’intensité – dans une plage entre la nuit et le jour de 1:10 000 000 000.Symétries de 10 à 20' (3 à 6 m par km), voir les mesures de Tycho Brahe .mouvement (c’est-à-dire le « système d’alarme » et les réflexes).ligne d'aplomb ) et la pente des objets plans
- luminosités et couleurs et leurs variations en fonction du temps et de la direction
En astronomie
La visibilité des objets astronomiques est fortement affectée par la pollution lumineuse . Même à quelques centaines de kilomètres d'une zone métropolitaine où le ciel peut paraître très sombre, c'est la pollution lumineuse résiduelle qui limite la visibilité des objets peu lumineux. Pour la plupart des observateurs, ce sont probablement les meilleures conditions d'observation accessibles. Dans ces conditions de ciel noir « typiques », l'œil nu peut distinguer des étoiles d'une magnitude apparente allant jusqu'à +6 . Dans des conditions de ciel parfaitement noir, en l'absence totale de pollution lumineuse, des étoiles aussi faibles que +8 pourraient être visibles.
La résolution angulaire de l'œil nu est d'environ 1 lunes galiléennes de Jupiter avaient été observées avant l'invention du télescope. Uranus et Vesta avaient très probablement été aperçues, mais n'avaient pu être identifiées comme des planètes en raison de leur faible luminosité, même à leur magnitude maximale. La magnitude d'Uranus varie de +5,3 à +5,9 , et celle de Vesta de +5,2 à +8,5 ( elle n'est donc visible qu'aux alentours de son opposition). Découverte en 1781, Uranus fut la première planète découverte grâce à un instrument technologique (un télescope ) et non par observation directe.
Théoriquement, sous un ciel sombre typique, l' œil humain adapté à l'obscurité pourrait distinguer environ 5 600 étoiles plus brillantes que +6 m , tandis que dans des conditions de ciel parfaitement noir, environ 45 000 étoiles plus brillantes que +8 m seraient visibles . En pratique, l' extinction atmosphérique et la poussière réduisent ce nombre. En centre-ville, où la magnitude limite de visibilité à l'œil nu, due à une pollution lumineuse extrême, peut descendre jusqu'à 2 m , seules 50 étoiles sont visibles. Les couleurs sont perceptibles, mais cette perception est limitée par le fait que l'œil utilise les bâtonnets et non les cônes pour distinguer les étoiles les plus faibles.
La visibilité des objets diffus, tels que les amas d'étoiles et les galaxies, est bien plus fortement affectée par la pollution lumineuse que celle des planètes et des étoiles. Dans des conditions d'obscurité typiques, seuls quelques-uns de ces objets sont visibles. Parmi eux figurent les Pléiades , h/χ Persei , la galaxie d'Andromède , la nébuleuse de la Carène , la nébuleuse d'Orion , Omega Centauri , 47 Tucanae , l'amas de Ptolémée ( Messier 7 ) près de la queue du Scorpion et l' amas globulaire M13 dans Hercule . La galaxie du Triangle (M33) est difficile à observer en vision décalée et n'est visible que si elle se situe à plus de 50° au-dessus de l'horizon. Les amas globulaires M3 dans les Chiens de Chasse et M92 dans Hercule sont également visibles à l'œil nu dans ces conditions. Par un ciel vraiment noir, cependant, M33 est facile à observer, même en vision directe. De nombreux autres objets du catalogue Messier sont également visibles dans ces conditions. Les objets les plus éloignés qui ont été vus à l'œil nu sont des galaxies brillantes proches telles que Centaurus A , la galaxie de Bode , la galaxie du Sculpteur , et Messier 83 .
Cinq planètes sont visibles à l'œil nu depuis la Terre : Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne. Sous un ciel généralement noir, Uranus (magnitude +5,8) est également visible en détournant le regard, de même que l'astéroïde Vesta lors de ses oppositions les plus brillantes. Sous un ciel parfaitement noir, Neptune n'est visible à l'œil nu que lorsqu'elle atteint sa luminosité maximale (magnitude +7,8). Le Soleil et la Lune, les autres objets du Système solaire visibles à l'œil nu , sont parfois ajoutés pour former un total de sept « planètes ». En plein jour, seuls la Lune et le Soleil sont clairement visibles à l'œil nu, mais Vénus est souvent observable et, plus rarement, Jupiter . À l'approche du lever et du coucher du soleil, des étoiles brillantes comme Sirius ou même Canopus peuvent être repérées à l'œil nu, à condition de connaître précisément leur point d'observation. Historiquement, l'apogée de l'astronomie à l'œil nu est dû à Tycho Brahe (1546-1601). Il construisit un vaste observatoire pour effectuer des mesures précises du ciel sans aucun instrument de grossissement. En 1610, Galilée pointa une lunette astronomique vers le ciel. Il découvrit immédiatement , entre autres, les lunes de Jupiter et les phases de Vénus .
Les pluies de météores s'observent mieux à l'œil nu qu'avec des jumelles. Parmi ces pluies, on peut citer les Perséides (du 10 au 12 août) et les Géminides en décembre . Une centaine de satellites par nuit, la Station spatiale internationale et la Voie lactée sont d'autres objets fréquemment observés à l'œil nu.
Le 19 mars 2008, un sursaut gamma majeur , connu sous le nom de GRB 080319B , a établi un nouveau record : celui de l’objet le plus éloigné visible à l’œil nu depuis la Terre. Il s’est produit il y a environ 7,5 milliards d’années, la lumière ayant mis autant de temps pour nous parvenir.
En géodésie et navigation
On peut estimer bien d'autres choses sans instrument. Un bras tendu forme un angle de 18 à 20° avec l'envergure de la main. La distance d'une personne, juste masquée par son ongle du pouce tendu, est d'environ 100 mètres. La verticale peut être estimée à 2° près et, dans l'hémisphère Nord, l'observation de l' étoile polaire et l'utilisation d'un rapporteur permettent de déterminer la latitude géographique de l'observateur à un degré de précision près.
Les Babyloniens , les Mayas , les anciens Égyptiens , les anciens Indiens et les Chinois mesuraient à l'œil nu tous les éléments de base de leurs systèmes de temps et de calendrier respectifs :
- la durée d'un an et d'un mois à ±0,1 heure ou à mieux que 1 minute (0,001 %)
- les 24 heures d'une journée et les équinoxes
- Les périodes des planètes ont été calculées par les astronomes mayas, avec une précision de 5 à 10 minutes dans le cas de Vénus et de Mars.
De la même manière, on peut observer les occultations d'étoiles par la Lune. L'utilisation d'une horloge numérique permet une précision de 0,2 seconde. Cela représente seulement 200 mètres à la distance de la Lune, qui est de 385 000 km.
Petits objets et cartes
En observant un petit objet proche à l'œil nu, sans loupe ni microscope , sa taille dépend de la distance d'observation. Dans des conditions d'éclairage normales (source lumineuse d'environ 1 000 lumens à une hauteur de 600 à 700 mm, angle de vision d'environ 35 degrés), la taille angulaire perçue à l'œil nu sera d'environ 1 minute d'arc, soit 1/60 de degré, ou 0,0003 radian. À une distance d'observation de 400 mm (16 pouces) , considérée comme une distance de lecture normale aux États-Unis, la résolution spatiale minimale est d'environ 0,116 mm. Pour les contrôles techniques, les laboratoires utilisent une distance d'observation de 200 à 250 mm, ce qui permet de distinguer à l'œil nu des objets d'une taille minimale de 0,058 à 0,072 mm (58 à 72 micromètres). La précision de la mesure varie de 0,1 à 0,3 mm et dépend de l'expérience de l'observateur. Cette dernière valeur correspond à la précision spatiale habituelle des détails peu visibles sur les cartes et les plans techniques.
pollution environnementale
La visibilité de la Voie lactée témoigne d' une atmosphère pure . La comparaison du zénith avec l' horizon révèle comment la qualité du ciel se dégrade en fonction de la pollution atmosphérique et des poussières. Le scintillement d'une étoile indique la turbulence de l'air, un phénomène important en météorologie et pour l' observation astronomique.
La pollution lumineuse représente un problème important pour les astronomes amateurs, mais elle s'atténue tard dans la nuit lorsque de nombreuses lumières sont éteintes. Les particules en suspension dans l'air sont visibles même loin des villes grâce à leur « dôme lumineux ».