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Obs1
Œil, lentilles et images
Cours
Lentilles minces convergentes : images réelle et virtuelle.
Distance focale, vergence.
Relation de conjugaison ; grandissement
L’œil : Modèle de l’œil réduit. Accommodation.
Fonctionnement comparé de l’œil et d’un appareil photographique.
I. Modélisation de l'œil.
Voir Activité1
L'œil ou l'appareil photo donnent une image d'un objet.
L'œil réduit comprend:
L'œil est constitué de:
L'iris, qui limite la lumière pénétrant dans l'œil par la
pupille
L'ensemble des milieux transparents (dont la cornée et
le cristallin) qui réfractent les rayons de lumière
La rétine sur laquelle se forment les images
Schéma de l’œil réduit :
Diaphragme Lentille Convergente
Ecran
II. Modélisation des lentilles minces convergentes.
1. Caractéristiques d'une lentille convergente.
Voir Activité1
Certains rayons lumineux ont un trajet particulier à travers une lentille convergente. Ces trajets permettent de visualiser
les positions du centre optique O et des foyers objet F et image F' de la lentille.
● Tout rayon passant par le centre optique O d’une lentille la traverse sans être dévié.
F’
F
O
● Tout rayon incident parallèle à l’axe optique émerge en passant par le foyer image.
F’
F
O
● Tout rayon incident, passant par le foyer objet émerge parallèlement à l’axe optique de la lentille.
F’
F
O
1
2. Distance focale et vergence.
Attention, l’axe optique est orienté dans le sens de propagation de la lumière.
F’
F
O
La distance focale est notée f’ :
La vergence est notée C :
3. Construction graphique d’une image.
Voir Activité1
 Objet situé à une distance finie de la lentille :
Le point objet A est situé à gauche de F
L’image A’B’ est réelle.
F’
F
O
Le point objet A est situé à droite de F
L’image A’B’ est virtuelle.
F’
F
O

Objet situé à l’infini :
F’
F
O
♥ Voir exercice résolu p23
2
F’
F
O
4. Relation de conjugaison et de grandissement.
Voir Activité2
On peut déterminer la position et la taille d’une image à partir des relations de conjugaison et de grandissement.
Attention les positions et tailles de l’objet et de l’image sont repérées par des valeurs algébriques !
La relation de conjugaison permet de déterminer la position
position
OA ' d’une image donnée par une lentille à partir de la
OA de l’objet connaissant la distance focale f’ de la lentille :
Attention même unité pour les grandeurs algébriques et la distance focale !
La relation de grandissement permet de déterminer la taille et le sens d’une image à partir de la taille et du sens de
l’objet :
Signe de

Sens de l’image
Valeur de

Taille de l’image
♥ Voir exercice résolu p22
3
III. La vision des objets éloignés et proches.
Il n’est pas possible de voir nettement un objet proche et un objet éloigné situés dans la même direction.
L’œil fait la mise au point sur l’objet fixé ; on dit qu’il accommode.
exp maquette œil et anim
Pour que l’image reste toujours sur la rétine, le cristallin se déforme, ce qui modifie sa distance focale : c’est le
phénomène d’accommodation.
Quand l’objet observé est à l’infini le cristallin n’est pas déformé. Si un objet est trop proche, le cristallin ne peut
plus se déformer, l’œil ne peut plus faire la mise au point.
IV. Comparaison œil et appareil photographique.
Voir Activité3
L'œil est constitué de:
L'œil réduit comprend:
L'appareil photographique comprend:
L'iris, qui limite la lumière pénétrant
dans l'œil par la pupille
L'ensemble des milieux transparents
(dont la cornée et le cristallin) qui
réfractent les rayons de lumière
La rétine sur laquelle se forment les
images
Contrairement à l’œil, le plus souvent (sauf voir doc.
« Lentille liquide »), la mise au point d’un appareil
photographique, s’effectue en déplaçant les lentilles
de l’objectif.
Pour l’appareil photo, la durée d’exposition (durée pendant laquelle la lumière arrive sur le capteur) est variable et permet,
par exemple de photographier des objets peu lumineux.
Pour l’œil, une nouvelle image se forme tous les 1/10 de seconde environ, et par conséquent, l’œil ne pas voir les
mouvements trop rapide ni les objets peu lumineux même s’il les observe longtemps.
Exercices n°10 ,13,14,15,18 page 24
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