Chez l`opticien

Chez l’opticien
Le but de cet exercice est de montrer que la correction à apporter à la vision est différente suivant le dispositif
utilisé, verre correcteur ou lentille de contact.
Du point de vue optique, l'œil sera assimilé pour tout l'exercice à une lentille mince convergente L, dont le centre
optique O se trouve à une distance constante, 17 mm, de la rétine, surface où doit se former l'image pour une
vision nette. Ce modèle sera appelé œil réduit. L'axe optique est orienté positivement dans le sens de propagation
de la lumière.
1. Œil normal
1. Vision à l'infini sans accommodation. L'objet AB
est à l'infini, le point A étant sur l'axe optique, la
rayon passant par B et le centre optique O fait un
angle avec l'axe optique. Avec l'échelle 2 (2 cm
représentant 1 cm réel ), placer les foyers de l'œil
réduit sur la figure 1 ci-après.
Représenter, en justifiant, l'image de l'objet AB.
2. L'objet est rapproché de la distance minimale de vision distincte, dm= 25 cm. Pour garder une vision nette,
l'œil doit accommoder en modifiant un peu sa distance focale sans que la distance centre optique - rétine soit
modifiée.
a. Calculer la nouvelle distance focale.
b. Sur la figure 2, construire qualitativement la nouvelle image A'B' et indiquer les positions des foyers F,F', et
de la rétine.
c. L'œil présente une analogie fonctionnelle avec le
« zoom » de certains objectifs d'appareil photo ou
de caméscope. Quelle est la propriété commune à
l'œil et au « zoom » ?
2. Œil hypermétrope et sa correction
Un œil hypermétrope donne un objet à l'infini une image située derrière la rétine. La distance focale de l'œil
hypermétrope envisagée est de 18,5 mm. On la considérera constante dans la suite du problème, l’ œil
n’accommodant pas .
1. L'œil est-il trop ou pas assez convergent ? Corrige-t-on ce défaut en ajoutant une lentille convergente ou
divergente ?
2. Correction avec un verre de lunette. Celui-ci est assimilé à une lentille mince L1 de centre optique O1,
placée à une distance d=12 mm du centre optique de l'œil réduit. On veut une vision nette d'un objet situé à
l'infini.
a. Rappeler l'endroit où se trouve l'image définitive.
b. Calculer OA1 définissant la position de l'image intermédiaire A1B1 donnée par la lentille L1 de l'objet AB.
c. En déduire O1A1 ainsi que la distance focale et la vergence C1 de L1.
3. Correction avec une lentille de contact.
La lentille correctrice L2 étant appliquée contre l'œil hypermétrope précédent, on admettra que la distance d est
nulle. En déduire la distance focale de la lentille L2 ; on pourra éventuellement s'aider du résultat de la question
2. 2.b.
Travail demandé
Recadrer l'exercice dans le programme de TS de spécialité
Résoudre l'exercice
Présenter les défauts de la vision et les éventuelles corrections