chapitre piii Exercices : « l`oeil
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CHAPITRE PIII EXERCICES : « L’OEIL » Exercice 1 : a) Compléter le schéma ci-dessous : rétine, humeur aqueuse, cristallin, pupille, humeur vitrée, cornée, iris, nerf optique. b) Comment peut-on modéliser un œil en optique ? Faire un schéma Exercice 2 : a- Quelles sont les limites de vision d’un œil normal et comment s’appellent-elles ? b- Faire le schéma des rayons lumineux qui pénètrent dans l’œil lorsque celui-ci regarde un objet situé à l’infini. c- Que fait l’œil pour observer ensuite un objet situé à 1 mètre ? Comment s’appelle cette capacité ? Exercice 3 : Un œil regarde un objet à l’infini. Quelle serait la vergence de la lentille qui remplacerait le cristallin de cet œil ? (distance cristallin – rétine : 15 mm) Exercice 4 : Sur le document ci-dessous ont été représentées les limites de vision de plusieurs types d’œil. 25 cm 1) Attribuer à chacun des 5 schémas l’une des 1 légendes : a) œil normal b) œil presbyte 2 c) œil myope 3 d) œil hypermétrope e) œil myope presbyte. 4 2) Indiquer, dans les cas b) c) et d), la nature de la lentille correctrice. 5 domaine de vision nette Exercice 5 : Modélisation de l'oeil hypermétrope Un oeil hypermétrope est un oeil de profondeur trop faible par rapport à l'oeil normal. On le modélise de la façon suivante : - sur un banc d'optique, on place une lentille convergente de vergence c1 = + 8 - à 20 cm derrière la lentille, on place un écran. On cherche à former l'image d'un objet lumineux de dimension 2 cm perpendiculairement à l'axe optique de la lentille. Un objet est d'abord placé à 20 cm devant la lentille. 1) Réaliser un schéma à l'échelle comportant l'objet lumineux AB, la lentille, son centre optique O et son foyer image F’, ainsi que l'écran (échelles : horizontalement, 1 cm pour 5 cm verticalement, 1 cm pour 1 cm). 2) En traçant deux rayons lumineux appropriés, déterminer la position de l'image A’B' de l'objet AB. 3) Comment sera l'image observée sur l'écran ? 4) L'objet étant toujours à la même distance, on accole une lentille convergente de vergence c2= + 2 à la précédente. On suppose que l'association des deux lentilles est équivalente à une lentille unique de vergence égale à la somme des vergences des lentilles qui la composent. En déduire la valeur de la distance focale f 'de la lentille équivalente. 5) Qu'a-t-on fait en rajoutant une lentille convergente à l'oeil hypermétrope modélisé ? rétine Exercice 6 : Chez l’ophtalmologiste B Un objet AB est approché d'une personne presbyte. A’ La personne voit flou. 1) L'oeil presbyte est-il trop ou pas assez convergent ? O A 2) En déduire le type de verre correcteur proposé par l'ophtalmologiste B’ pour corriger la presbytie. 3) Sur l'ordonnance, lira-t-on « nécessité d'un verre correcteur de vergence + 3 dioptries » ou bien « nécessité d'un verre correcteur de vergence 3 dioptries » ? Justifier la réponse. 4) Calculer la distance focale f' de ce verre correcteur. 5) Un oeil presbyte ayant été corrigé selon la prescription proposée par l'ophtalmologiste, l'objet AB est vu nettement. Préciser où se trouve, grâce à cette correction, l'image A'B' de AB. Exercice 7 : Correction de l’œil myope Un œil myope a une profondeur (= distance entre le cristallin et la rétine) p m=17,3mm. Un œil normal possède une profondeur p n =16,7mm. L’image d’un objet situé à l’infini se formera donc à 16,7mm du cristallin dans l’œil myope alors que la rétine est à 17,3mm du cristallin. 1) Déterminer la vergence de l’œil (qu’il soit myope ou normal, elle est la même car le cristallin est en normal). 2) Déterminer quelle devait être la vergence de l’œil myope pour que l’image se forme sur la rétine à 17,3mm du cristallin ? 3) Quel type de lentille doit on utiliser pour corriger la myopie ?
