14 Comment voir

Chap 14  :
I]
1)
REVISIONS D'OPTIQUE - COMMENT VOIR ?
1ère S
Condition de visibilité.
Voir un objet.
Un objet non lumineux est visible s'il est éclairé.
Un objet visible diffuse de la lumière.
Un objet lumineux ou éclairé est visible si la lumière qu'il envoie pénètre dans l'œil de l'observateur.
2)
Peut-on voir la lumière ?
On ne voit pas la lumière mais seulement les objets, à condition que
ces derniers envoient de la lumière dans l'œil de l'observateur.
II]
1)
Propagation de la lumière.
Propagation rectiligne.
Dans un milieu transparent et homogène, la propagation de la lumière est rectiligne.
2)
Modèle du rayon lumineux. Point – objet.
Les sources de lumière (primaires ou secondaires) sont constituées par un ensemble de sources ponctuelles appelées points – objet.
Le trajet de la lumière est représenté par des rayons lumineux : droites munies d'une flèche symbolisant le sens de propagation. Il
s'agit d'une conception purement géométrique.
III]
Les lentilles.
Tous les instruments optiques contiennent des lentilles.
1)
Définitions.
Lentille : c'est un milieu transparent limité par 2 surfaces dont
l'une au moins est non plane (en général sphérique).
Ses éléments géométriques sont :

L'axe optique qui joint les centres de courbure des 2 faces.

Le centre optique O (voir schéma).
Tout rayon passant par le centre optique O n'est pas dévié.
2)
Lentilles divergentes.
Une lentille à bords épais est divergente. (Les rayons lumineux qui la traversent s'écartent les uns des autres).
3)
Lentilles convergentes.
Une lentille à bords minces est convergente. (Les rayons lumineux se rapprochent les uns des autres).
4)



Foyer et distance focale d'une lentille convergente.
Des rayons //, traversant une L placée à la , convergent en une tache ponctuelle sur l'axe optique, appelée foyer ppal image F'.
La distance OF' est caractéristique de la lentille. Une fois l'espace orienté, OF' est appelée distance focale.
La vergence : utilisée par les opticiens. C = 1 / OF' = 1 / f' en dioptries .
5)
Pourquoi une lentille dévie-t-elle les rayons lumineux ?
La direction de propagation de la lumière change à la traversée du dioptre
séparant 2 milieux d'indices  : phénomène de réfraction (cf. prog 2nde).
IV]
L'œil.
1)
Anatomie sommaire.

La pupille joue le rôle de diaphragme.

La cornée, l'humeur aqueuse, le cristallin, l'humeur vitrée forment la lentille
convergente.

La rétine constituée de cônes (sensibles aux couleurs) et bâtonnets (sensibles à
l'intensité lumineuse) constitue l'écran de réception de la lumière.

Le nerf optique transmet l'information au cerveau.
2)
Analogie entre l'œil (système optique biologique) et un système optique au sens physique du terme.
3)
Accommodation.
La mise au point du système optique de l'œil est un mécanisme réflexe appelé accommodation et est assurée par le changement de
forme du cristallin (changement de distance focale).
On appelle ponctum Remotum (PR), le point le plus reculé visible par l'œil au repos.
On appelle ponctum proximum (PP), le point le plus proche visible lors d'une accommodation maximale.
Pour un œil dit normal, le PR se situe à l'infini tandis que le PP se trouve à 25 cm.
4)
Rôle de l'œil et du cerveau.
O est vu en O', c'est à dire plus proche que ce qu'il n'est en réalité.
En outre (réfraction 2nde), il est vu dans une direction décalée par rapport à la réalité.
Le cerveau, conditionné à la propagation rectiligne de la lumière, localise l'image en fonction des rayons lumineux qui pénètre
dans l'œil. Il voit O en O'.