Bien que Kepler ait apporté beaucoup de connaissances en matière d'optique, de nombreux scientifiques s'y sont intéressés avant lui. Le perse Alhazen est ainsi l'inventeur de la chambre noire, au début du Xe siècle.
Lippershey est opticien et crée des lentilles : ce sont des objets en verre qui laissent passer la lumière. Il invente par hasard la longue vue, qui agrandit la taille des objets. C'est par contre Galilée qui crée la première lunette astronomique vers 1609.
Le télescope et la lunette servent à observer des objets lointains et à les agrandir, mais leur principe de fonctionnement est différent. La lunette contient deux lentilles de verre, tandis que le télescope contient un miroir. La lunette est le premier instrument astronomique.
Kepler et Galilée sont deux savants nés à la fin du XVIIe siècle. Le premier est germanique, tandis que le second est italien. Quand Galilée est attaqué pour ses idées par l'Eglise, Kepler le défend publiquement car il les partage.
Dès 1600, Kepler se pose beaucoup de questions relatives à la taille et à la lumière des astres. Il comprend notamment qu'il faut tenir compte des propriétés de la lumière pour interpréter correctement ses observations.
Très au fait des questions d'astronomie, Kepler se fait livrer une lunette astronomique fabriquée par Galilée, afin de poursuivre ses observations du ciel. Il fonde une nouvelle science, l'optique, en 1604. Celle-ci s'intéresse à la lumière.
Pour beaucoup de contemporains scientifiques de Kepler, le fait de voir des images de corps célestes, invisibles à l'œil nu, à travers un instrument d'optique est une illusion. Rien ne prouve leur vérité, car on ne peut pas démontrer leur existence.
Les scientifiques du XVIIe siècle sont très réticents à soutenir des théories qu'ils ne peuvent démontrer, et qui s'opposent à la vision du monde établie par l'Église. Les découvertes en optique de Kepler les laissent dubitatifs.
Lorsque l'on plonge un objet rectiligne dans un bac rempli d'eau, on a l'impression que l'objet se brise entre l'eau et l'air. Lorsqu'on le retire, il est tout à fait normal. Kepler explique que la lumière est déviée lorsqu'elle passe de l'air à l'eau.
Le cristallin est un petit organe situé derrière l'iris. C'est une lentille optique qui concentre les rayons lumineux dans le fond de l'œil, sur la rétine. Le cristallin peut se déformer en fonction de la distance des objets : c'est l'accommodation.
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Johannes Kepler et la lunette astronomique
Illustre astronome allemand, Johannes Kepler (1571-1630) a aussi marqué l'optique. Enthousiasmé par les découvertes de Galilée, Kepler invente en 1611 une nouvelle combinaison optique plus performante.