l`œil et ses defauts

Etude documentaire
L’ŒIL
OBJECTIFS :
Savoir que l’œil est un système optique convergent à distance focale variable.
Savoir qu’un œil myope est trop convergent, qu’un œil hypermétrope ne l’est pas assez et qu’un œil presbyte ne
peut pas accommoder.
Savoir que ces défauts peuvent être corrigés par l’utilisation de lentilles ou par modification de la courbure de la
cornée.
MATERIEL
Banc optique
Salle avec 8 fenêtres
Source lumineuse
Ecran + support
Lentille +2,+3 (*2),+8, -2, –3
Vidéoprojecteur
CPS œil pour œil

1. CEST QUOI UN ŒIL ?
1) A quel objet peut-on assimiler le cristallin ? ..........................................................................................................................
2) Quelle partie de l’œil sert d’écran pour la formation de l’image ? ....................................................................................
2. L’ŒIL FONCTIONNE COMME UN APPAREIL PHOTO
3) Quelle partie de l’œil joue le rôle de diaphragme ? ..............................................................................................................
4) En quoi consiste ce rôle ? ............................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................
Le cristallin et toutes les autres parties transparentes de l’œil vont servir de lentille afin de former l’image sur la
rétine.
5) L’image se forme à l’envers, pourquoi ne voit-on pas à l’envers ? .....................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................
3. LES PROBLEMES DE VUE
La vision normale
6) Où doit se former l’image pour qu’elle soit nette ? ...............................................................................................................
7) La rétine et le cristallin ne pouvant pas se déplacer pour faire le point. Que fait le cristallin pour « faire le
point » et permettre à l’image d’être nette ? ........................................................................................................................
L’œil myope :
8) Quel est l’inconvénient ? .............................................................................................................................................................
9) Quel est le défaut de l’œil ?.......................................................................................................................................................
10) Où l’image nette se forme-t-elle ? ............................................................................................................................................
11) Quel type de lentille est utilisé pour le corriger ? ...............................................................................................................
L’œil hypermétrope :
12) Quel est l’inconvénient ? .............................................................................................................................................................
13) Quel est le défaut de l’œil ?.......................................................................................................................................................
14) Où l’image nette se forme-t-elle ? ............................................................................................................................................
15) Quel type de lentille est utilisé pour le corriger ? ...............................................................................................................
1. C’EST QUOI UN ŒIL ?
1) A quel objet peut-on assimiler le cristallin ? ..........................................................................................................................
2) Quelle partie de l’œil sert d’écran pour la formation de l’image ? ....................................................................................
2. L’ŒIL FONCTIONNE COMME UN APPAREIL PHOTO
3) Quelle partie de l’œil joue le rôle de diaphragme ? ..............................................................................................................
4) En quoi consiste ce rôle ? ............................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................
Le cristallin et toutes les autres parties transparentes de l’œil vont servir de lentille afin de former l’image sur la
rétine.
5) L’image se forme à l’envers, pourquoi ne voit-on pas à l’envers ? .....................................................................................
.................................................................................................................................................................................................................
3. LES PROBLEMES DE VUE
La vision normale
6) Où doit se former l’image pour qu’elle soit nette ? ...............................................................................................................
7) La rétine et le cristallin ne pouvant pas se déplacer pour faire le point. Que fait le cristallin pour « faire le
point » et permettre à l’image d’être nette ? ........................................................................................................................
L’œil myope :
8) Quel est l’inconvénient ? .............................................................................................................................................................
9) Quel est le défaut de l’œil ?.......................................................................................................................................................
10) Où l’image nette se forme-t-elle ? ............................................................................................................................................
11) Quel type de lentille est utilisé pour le corriger ? ...............................................................................................................
L’œil hypermétrope :
12) Quel est l’inconvénient ? .............................................................................................................................................................
13) Quel est le défaut de l’œil ?.......................................................................................................................................................
14) Où l’image nette se forme-t-elle ? ............................................................................................................................................
15) Quel type de lentille est utilisé pour le corriger ? ...............................................................................................................

Chapitre 2
L’ŒIL ET LA VISION
1. Un modèle simplifié de l’œil
L’œil peut-être modélisé de façon simplifiée par
un diaphragme, une lentille convergente (ensemble
des milieux transparents de l’œil) et un écran fixe
par rapport à la lentille.
2. la vision par l’œil
L’image d’un objet observé par l’œil se forme sur la rétine. Elle est
renversée. Le cerveau la redresse.
Pour voir aussi bien des objets éloignés que proche, l’ensemble cornée-
cristallin doit changer sa vergence en se bombant plus ou moins : on dit
qu’il accommode. L’œil a donc une distance focale variable.
L’œil voit nette entre 2 distances limites propres à chacun : le PR (punctum remotum : infini pour l’œil normal) et le
punctum proximum : environ 25 cm)
3. la myopie et sa correction
Dans un œil myope, l’image se forme devant la rétine. L’œil est trop
convergent. Pour corriger ce défaut, on utilise une lentille
divergente devant l’œil ou on effectue un amincissement de la
cornée.
4. l’hypermétropie et sa correction
Dans un œil hypermétrope, l’image se forme derrière la rétine.
L’œil n’est pas assez convergent. Pour corriger ce défaut, on
utilise une lentille convergente devant l’œil ou on rectifie la
cornée.
5. la presbytie et sa correction
Ce problème arrive avec l’âge quand le cristallin se fatigue et
qu’il n’arrive plus à accommoder correctement. Il faut alors
l’aider à accommoder avec des verres convergents pour la vision
de près. Pas de problème pour la vision de loin.
écran
diaphragm
ee
lentille

Activité expérimentale
L’ŒIL ET SES DEFAUTS
Au cours de cette manipulation vous utiliserez une lentille + 8 (f= 12,5 cm) pour représenter l’ensemble cornée-
cristallin et un écran pour la rétine. Vous n’utiliserez pas de diaphragme.
Activité 1 : Construction de l’œil simplifié.
Lorsqu’un œil normal regarde un objet, il le voit net : l’image nette se forme sur la rétine. Vous allez construire un
oeil regardant un objet à l’infini.
Prendre la lentille + 8 . La poser sur le banc optique. Sur l’écran, former l’image nette de ce que vous voyez
dehors.
Mesurer la distance lentille-écran : d=
1) A quelle grandeur, caractérisant la lentille, d correspond-elle ? ..........................................................................................
2) Justifiez-le. .......................................................................................................................................................................................
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Vous venez de construire votre œil simplifié. La distance entre le lentille et l’écran est une distance fixe : le
cristallin et la rétine sont toujours à la même distance dans votre œil.
Activité 2 : Limites de vision distincte
Vous venez de découvrir que l’œil peut voir nettement un objet à l’infini. Comment peut-il voir nettement un objet
proche ?
Placer le cristallin de l’œil réduit sur la graduation 1000. (Respecter alors la position de la rétine).
Placer l’objet lumineux sur la graduation 625.
3) L’objet est-il vu nettement ? ..........................................................................................................................................................
Trouvez 3 façons de permettre à l’œil de voir nettement l’objet sans bouger l’objet..
4) Pour voir nettement l’objet, on peut :
1 : ..............................................................................................................................................................................
2 : .............................................................................................................................................................................
3 : .............................................................................................................................................................................
5) Quelles sont les deux méthodes non utilisables sachant que la distance cristallin-rétine est fixe dans l’œil ? .........
....................................................................................................................................................................................................................
L’œil est un instrument optique extrêmement « intelligent » ! Pour ramener une image nette sur la rétine, il
va modifier sa vergence en contractant les muscles ciliaires afin de bomber le cristallin !
C’est le phénomène d’accommodation qui se fait spontanément.
Chaque œil possède une limite de vision distincte : le puntum proximum (PP) est la distance minimale à laquelle l’œil
voit nettement. Le punctum remotum (PR) est la distance maximale.
Chercher votre PP et votre PR.
6) Œil : normal/ myope/hypermétrope/ astigmate. PP= PR= ............................
Cette distance sera à utiliser pour reproduire
l’œil normal au cours de la manipulation

 Réglages préliminaires :
On réalise des simulations avec l’œil réduit et la lentille + 8 précédente. L’œil observe un objet situé à l’infini.
Au début de chaque expérience, l’écran/rétine est situé à la distance d déterminée au début (d = ………. cm).
Activité 3 : L’œil myope
Pour simuler un œil myope au repos, accoler une lentille + 2 à la lentille + 8 . Placer la rétine à d du cristallin..
7) L’image obtenue sur la « rétine » (située à d cm de la lentille) est-elle nette ? ................................................................
8) Comment un œil myope au repos voit-il un objet à l’infini ? ....................................................................................................
9) L’image nette se forme-t-elle devant ou derrière la rétine ? (on pourra déplacer l’écran pour rechercher l’image
nette) : ......................................................................................................................................................................................................
10) L’œil myope est-il trop ou pas assez convergent ? .................................................................................................................
Mettre des lunettes à cet œil myope pour rectifier son défaut : Utiliser une autre lentille, bien choisie, que l’on
tiendra juste devant l’œil myope.
11) Pour un œil myope, la lentille correctrice doit-elle être convergente ou divergente ? .................................................
Activité 4 : L’œil hypermétrope
Pour simuler un œil hypermétrope au repos enlever la lentille + 8 et la remplacer par une lentille de vergence +
5 (en accolant les lentilles +2 et +3) mais garder l’écran/rétine à la distance d de cette lentille.
Observez un objet éloigné à travers la fenêtre.
12) L’image obtenue sur la « rétine » (située à d cm de la lentille) est-elle nette ? .............................................................
13) Comment un œil hypermétrope au repos voit-il un objet à l’infini ? ...................................................................................
14) L’image nette se forme-t-elle devant ou derrière la rétine ? (on pourra déplacer l’écran pour rechercher
l’image nette) : .........................................................................................................................................................................................
15) L’œil hypermétrope est-il trop ou pas assez convergent ? ...................................................................................................
Mettre des lunettes à cet œil hypermétrope pour rectifier son défaut : Utiliser une autre lentille, bien choisie,
que l’on tiendra juste devant l’œil hypermétrope.
16) Pour un œil hypermétrope, la lentille correctrice doit-elle être convergente ou divergente ? ...................................
Activité 5 : L’œil presbyte
La presbytie est un défaut du cristallin qui arrive avec l’âge : le cristallin n’arrive plus à se bomber : il n’accommode
plus.
Construire votre œil normal réduit et observer un objet éloigné à travers la fenêtre.
13) L’image est-elle nette ? ..................................................................................................................................................................
Placer un objet à environ 50 cm de l’œil.
14) L’image de cet objet est-elle nette ? .........................................................................................................................................
Le cristallin ne peut pas accommoder pour la voir nette.
15) Résumer les limites de vision de l’œil presbyte : ......................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................
16) Comment corriger ce défaut ? ......................................................................................................................................................