Les télescopes catadioptriques sont des instruments optiques qui font rebondir une image entrante sur des miroirs à l’intérieur du boîtier du télescope, afin d’augmenter la distance focale et le grossissement de l’instrument. Ce système optique de formation d’images a également été appliqué à d’autres équipements tels que des microscopes et des téléobjectifs photographiques. Une qualité et une capacité comparables peuvent être obtenues avec des modèles modernes pour près de la moitié du coût et un tiers de la taille par rapport aux modèles équivalents constitués uniquement de lentilles en verre. C’est un choix particulièrement populaire pour les astronomes amateurs.
Lorsque la lumière, réfléchie ou émise par un objet distant, pénètre dans un télescope, un système de lentilles en verre convexes et concaves appelé dioptrique courbe la lumière pour frapper un miroir en forme d’anneau près de l’arrière de la lunette. Le miroir renvoie la lumière du télescope. Ensuite, il est intercepté par un autre petit miroir circulaire construit près de l’avant de la lunette qui le réfléchit à travers le trou central du rétroviseur. L’utilisation de ces miroirs incurvés pour diriger la lumière est appelée catoptrique. Les télescopes catadioptriques réfractent ou courbent la lumière avec des lentilles en verre et réfléchissent ou redirigent la lumière avec des surfaces réfléchissantes.
La manipulation de la lumière de cette manière était pratiquée depuis longtemps, mais des applications de précision ont commencé à être inventées au début du 19ème siècle. Les premiers télescopes catadioptriques étaient appelés dialytes pour leur utilisation de plusieurs lentilles en verre pour corriger certaines des aberrations naturelles de la lumière lorsqu’elle se réfracte à travers des structures cristallines. En 1876, un ingénieur français a amélioré cela et a inventé le « miroir Mangin », qui associe une lentille en verre à un miroir en argent pour corriger les aberrations de réflexion de la lumière.
Les améliorations ultérieures ont porté sur l’efficacité de la conception, la réduction des obstructions du chemin de la lumière et d’autres problèmes techniques. La plupart des efforts d’amélioration ont consisté à corriger un type d’aberration lumineuse ou un autre sans recourir au remède inefficace consistant à ajouter un autre élément de la dioptrie du verre. L’une des conceptions commerciales les plus populaires de télescopes catadioptriques est appelée Schmidt-Cassegrain.
Dans ce type de télescope, la lumière se réfléchit et traverse trois fois la longueur du télescope avant d’arriver à un seul point de focalisation. Un télescope avec une ligne de foyer droite devrait être trois fois plus long et de forme conique. Il serait lourd et coûteux avec tout le verre de précision requis pour maintenir l’intégrité des rayons lumineux. Les télescopes catadioptriques, en revanche, sont des cylindres compacts de grand diamètre. Le verre lourd est minimisé et remplacé par de fines feuilles de miroirs d’argent peu coûteuses polies avec une grande précision.