TP n°2 : L`œil et l`appareil photographique : de vrais jumeaux ? On

TP n°2 : L’œil et l’appareil photographique : de vrais jumeaux ?
On compare souvent le fonctionnement de l’œil à celui de l’appareil photo. Cette comparaison estelle- justifiée ?
S’approprier :
1)
Points communs de l’œil et de l’appareil photo :
œil
iris
Cristallin
rétine
Appareil photo
Diaphragme
Lentille
capteur
Analyser :
2) Model de l’œil :
L’iris est représenté par le diaphragme, la lentille représente le cristallin et l’écran représente la
rétine.
Diaphragme (iris)
écran
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------>
Lentille
convergente
Model de l’appareil photographique :
Les rayons sont captés de l’infini et arrive jusqu’à la lentille parallèlement à l’axe des abscisses.
Capteur
Objecti
f
Diaphragm
Réaliser :
3) Modélisation de l’appareil photographique :
a) On réalise le montage tel que l’objet soit placé à 100cm d’une lentille de distance focale
f’=20cm
Donc : OA=-100cm
Et : OF’=20cm
On forme l’image nette de l’objet : OA’=25,0cm
Vérifions : 1/OA’-1/OA=1 /OF’
1/OA’=1/OF’+1/OA
OA’=(OF’xOA)/(OF’+OA)
OA’=(20x(-100))/(20,0-100)
OA’=-2000/(-80,0)
OA’=25,0cm
b) On réalise le même montage avec : OA=-25cm et OA’=25cm
Observation : l’image n’est plus nette.
c) Dans l’appareil photographique, la distance focale ne pouvant pas être changée, le
paramètrea modifier est donc la distance entre la lentille et le capteur (distance OA’).
4) Modélisation de l’œil :
a) On réalise le montage tel que l’objet soit placé à 100 cm d’une lentille de distance focale
f’=20cm
Donc : OA=-100cm
Et : OF’=20cm
On forme l’image nette : OA’=24,8cm
Vérifions : 1/OA’-1/OA=1/OF’
1/OA’=1/OF’+1/OA
OA’=(OF’xOA)/(OF’+OA)
OA’=(20,0x(-100))/(20,0-100)
OA’=-2000/(-80)
OA’=25,0cm
b) On réalise le même montage avec : OA=-6,2cm et OA’=24,8cm
Observation : l’image n’est plus nette.
Dans ce cas, la distance entre le cristallin (lentille convergente) et la rétine (capteur),
c’est-à-dire la distance OA’, ne pouvant pas être modifié, on modifie la distance focale
OF’. Les muscles ciliaires rentrent en action.
 Valider :
Dans la modélisation de l’appareil photographique comme dans celle de l’œil, le fait de bouger
l’objet par rapport à la lentille (ou inversement la lentille par rapport à l’objet) change la netteté de
l’image. Une image qui était nette n’est plus nette après mouvement de l’objet. Pour récupérer une
image nette, le paramètre à changer varie selon chacun des cas.
Dans le cas de l’appareil photographique, la distance focale (distance focale : OF’) ne peut pas être
modifiée. On doit donc modifier la distance entre la lentille et l’image (distance OA’). L’objectif se
rapproche ou s’éloigne par rapport à l’écran.
Dans le cas de l’œil, la distance entre le cristallin (lentille) et la rétine (capteur), la distance OA’,
ne peut pas être modifiée. On doit donc changer la distance focale OF’ de l’œil, du cristallin. Les
muscles ciliaires sont ainsi mobilisés pour remplir cette fonction.