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Chapitre 2 Les mécanismes optiques de l’œil. Mots-clés accommodation distance focale :œil emmétrope œil myope œil hypermétrope Presbytie punctum proximum.

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1 Chapitre 2 Les mécanismes optiques de l’œil

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3 Mots-clés accommodation distance focale :œil emmétrope œil myope œil hypermétrope Presbytie punctum proximum punctum remotum vergence À copier dans le cahier

4 Lentille convergente faisceau parallèlefaisceau convergent

5 schéma simplifié et symbole de la lentille convergente Lentille convergente

6 Lentille divergente faisceau parallèlefaisceau divergent

7 schéma simplifié et symbole de la lentille divergente Lentille divergente

8 paragraphe 1 Les éléments caractéristiques d’une lentille convergente À copier dans le cahier

9 Voir page 1- schéma 1 À copier dans le cahier

10 Page 1 -schéma 1 L la lentille convergente

11 L’axe optique de la lentille de la lentille convergente x'x Page 1 -schéma 1

12 Le centre optique de la lentille convergente x'x O Page 1 -schéma 1

13 x'x O Le foyer de la lentille convergente F’ Page 1 -schéma 1

14 x'x O Objet AB F’ Page 1 -schéma 1 A B

15 Distance focale La lentille est caractérisée par sa distance focale OF’ exprimée en mètre symbole m : C’est la distance de centre optique O au foyer F ’ Voir la page 1- schéma 1 la mesure est : OF’ = 3 cm résultat de la mesure exprimée en mètre OF’ = 3 × m À copier dans le cahier

16 Vergence On définit la grandeur inverse de la distance focale notée C tel que C = 1/OF’ appelée vergence et exprimée en dioptrie symbole δ Attention la distance focale doit être exprimée en mètre pour que le vergence soit en dioptrie ! C = ( 1/ (3 × )) = (100/3) = +33,3 δ À copier dans le cahier

17 paragraphe 2 Image donnée par une lentille mince convergente À copier dans le cahier

18 Page 1-schéma 2 À copier dans le cahier

19 comment construire l’image donnée par la lentille convergente d’un objet lumineux AB ? À copier dans le cahier

20 O F’A B Page 1 -schéma 2

21 on applique les propriétés des rayons lumineux et on trace les droites représentant le trajet des rayons sur le graphique. À copier dans le cahier

22 O F’ B A Page 1 -schéma 2

23 O F’ A B Page 1 -schéma 2

24 A’B’ image de l’objet AB donné par la lentille O F’ A B A’ B’ Page 1 -schéma 2

25 À copier dans le cahier Propriétés des rayons lumineux à connaitre. Un rayon incident issu du point B qui passe par le centre optique n’est pas dévié. Un rayon incident parallèle à l’axe optique issu du point B émerge en passant par le foyer F’ de la lentille. L’image A’B’ se forme à l’intersection des deux rayons tracés

26 Propriétés de l’image L’image recueillie sur un écran est inversée par rapport à l’objet et elle a dans ce cas la même taille que l’objet. À copier dans le cahier

27 taille de l’objet taille de l’image rapportdistance lentille objet distance lentille image rapport 1 cm 16 cm 1 Page 1 -tableau nantes.fr/sites/genevieve_tulloue/optiqueGeo/le ntilles/lentille_mince.html Allons plus loin !

28 C’est facile ! restons zen…

29 Conclusions Pour obtenir graphiquement l’image d’un objet lumineux donnée par une lentille, on trace le trajet connu d’au moins deux rayons lumineux, le troisième tracé confirme la position de l’image A’B’. À copier dans le cahier

30 Tous les rayons issus de B passent par B’! O F’ A B A’ B’ Page 1 -schéma 2

31 paragraphe 3 L’œil emmétrope et son accommodation À copier dans le cahier

32 Diaphragme d’ouverture distance focale de la lentille convergente variable distance écran- lentille fixe vergence C en dioptries de l’œil au repos 2 cm22 cm à 14,5 cm22 cm100/22 = +4,5 δ L’œil de la maquette est environ 15 fois plus grand que l’œil humain normal

33 L’œil emmétrope ou normal au repos n’accommode pas. L’image nette se forme sur la rétine La distance lentille-écran et la distance focale sont confondues À copier dans le cahier

34 comment construire l’image donnée par la lentille convergente d’un objet lumineux AB ? À copier dans le cahier

35 Œil au repos Pour construire l’image d’un objet situé à l’infini ou punctum remotum PR pour un œil au repos, on trace les droites qui représentent les trajets des deux rayons connus. Voir Page 2 schéma 1 À copier dans le cahier

36 Page 2 -schéma 1

37 LE O F’ OE : distance fixe Page 2 -schéma 1 Construction de l’image d’un objet situé à l’infini pour un œil au repos

38 OE distance fixe LE O F’ Page 2 -schéma 1 B

39 Construction de l’image d’un objet situé à l’infini pour un œil au repos distance fixe LE O A B F’ Page 2 -schéma 1

40 L’image A’B’ de l’objet situé à l’infini ou punctum remotum se forme à l’intersection des deux rayons tracés. L’image se forme dans le plan focal du cristallin, qui est confondu avec la rétine. L’image est plus petite que l’objet et inversée. À copier dans le cahier

41 Œil accommodant-objet à distance finie Pour construire l’image d’un objet situé à distance finie pour un œil accommodant, on trace encore les droites qui représentent les trajets des deux rayons connus !. Voir Page 2 schéma 2 À copier dans le cahier

42 LE O F’ OE est une distance fixe A B Construction de l’image donnée par la lentille simulant un œil accommodant. Page 2 -schéma 2

43 L E O OE est une distance fixe A B B’ A’ Page 2 -schéma 2 Construction de l’image donnée par la lentille simulant un œil accommodant.

44 L E O F’ OE est une distance fixe A B B’ A’ Page 2 -schéma 2 Construction de l’image donnée par la lentille simulant un œil accommodant.

45 distance objet- lentille taille objet distance lentille- rétine taille image distance focale 80 cm5 cm22 cm1,4 cm17,5 cm < 22 cm lecture des valeurs sur le graphique échelle 1/5 16 cm1 cm4,4 cm0,3 cm3,5 cm

46 Œil accommodant-objet au punctum proximum PP Pour construire l’image d’un objet situé au punctum proximum PP, on trace les droites qui représentent les trajets des deux rayons connus. Voir Page 2 schéma 3 À copier dans le cahier

47 LE O OE est une distance fixe A B Construction graphique pour un œil emmétrope accommodant pour observer nettement le punctum proximum PP Page 2 -schéma 2

48 LE O OE est une distance fixe A B A’ B’ Page 2 -schéma 2

49 LE O OE est une distance fixe A B A’ B’ F’ Page 2 -schéma 2

50 L’image A’B’ de l’objet situé au punctum proximum se forme à l’intersection des deux rayons tracés. Cette image doit se situer sur la rétine pour être nette. Le cristallin s’est déformé en augmentant sa courbure, la distance focale du cristallin diminue. L’image est plus petite que l’objet et toujours inversée. À copier dans le cahier

51 restons toujours zen !…

52 paragraphe 4 Défauts de l’œil et correction À copier dans le cahier

53 Voir page 3- schéma 1 À copier dans le cahier œil myope accommodant pour observer un objet situé à distance finie.

54 LE O F’ OE est une distance fixe A B Construction graphique de l’image A’B’ : œil myope accommodant pour observer un objet situé à distance finie. Page 3 -schéma 1

55 L E O F’ OE est une distance fixe A B B’ A’ rappel de l’œil normal accommodant : l’objet est à distance finie

56 Vous pouvez seul ( e) tracer les droites représentant les rayons et chercher le point d’intersection des droites tracés, là se trouve l’image B’ du point B. A’ se trouve à la verticale de B’ sur l’axe optique. Au travail !

57 L E O F’ OE est une distance fixe A B B’ A’ Page 3 -schéma 1 œil myope accommodant pour observer un objet situé à distance finie.

58 Vous n’avez qu’à compléter le tracé du rayon manquant!.

59 L E O F’ OE est une distance fixe A B B’ A’ Page 3 -schéma 1 œil myope accommodant pour observer un objet situé à distance finie.

60 L’œil myope est trop convergent. L’image nette se forme devant la rétine, la rétine recueille donc une image floue A’B’. Voir schéma 1 page 3 Pour ramener l’image nette sur la rétine, on corrige le défaut en plaçant devant l’œil myope une lentille divergente de vergence négative. Voir schéma 2 page 3 La vergence d’une lentille divergente est négative. À copier dans le cahier

61 L E O F’ OE est une distance fixe A B B’ A’ Correction de l’œil myope à l’aide d’une lentille divergente Page 3 -schéma 1

62 L E O F’ OE est une distance fixe A B B’ A’ Correction de l’œil myope à l’aide d’une lentille divergente Page 3 -schéma 1

63 Voir page 4 - schéma 1 À copier dans le cahier œil hypermétrope accommodant pour observer un objet situé à distance finie.

64 L E O F’ OE est une distance fixe A B B’ A’ Page 4 -schéma 1 œil hypermétrope accommodant pour observer un objet situé à distance finie.

65 L E O F’ OE est une distance fixe A BB’ A’ Page 3 -schéma 1 œil hypermétrope accommodant pour observer un objet situé à distance finie.

66 L E O F’ OE est une distance fixe A B B’ A’ Correction de l’œil hypermétrope par une lentille convergente

67 L’œil hypermétrope n’est pas assez convergent. L’image se forme derrière la rétine, la rétine recueille une image floue. Voir schéma 2 page 4 Pour ramener l’image nette sur la rétine, on corrige le défaut en plaçant devant l’œil hypermétrope une lentille convergente de vergence positive. La vergence d’une lentille convergente est positive. À copier dans le cahier

68 PR ( 25 cm) Infini (α) PR ( >25 cm ) PP ( quelques mètres) Zone de vision distincte pour une œil normal Zone de vision distincte pour un œil myope PR( < 25 cm ) Plus loin que l’infini (α) Zone de vision distincte pour un œil hypermétrope F’ au repos

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