Module 3 – La lumière et les systèmes optiques Thème 4 – Les

Module 3 – La lumière et les systèmes
optiques
Thème 4 – Les lentilles et la vision
Les types de lentilles
Une lentille est un morceau incurvé de matière transparente comme le verre ou le plastique. La lumière
est réfractée lorsqu’elle traverse une lentille, ce qui fait dévier les rayons.
La lentille concave (divergente) est plus mince et plus plate au centre qu’au bord. La lumière qui
traverse la partie épaisse et incurvée de la lentille dévie davantage que la lumière qui traverse la partie
plate. Cela fait diverger ou dévier vers l’extérieur les rayons lumineux après qu’ils ont traversé la lentille.
Lentille biconcave
La lentille convexe (convergente) est plus épaisse au centre qu’au bord. Cela fait converger ou dévier
vers l’intérieur les rayons lumineux réfractés.
Lentille biconvexe

Les lentilles et les images
Une image se forme là où convergent (se réunissent) les rayons lumineux qui proviennent d’un objet.
Les rayons lumineux divergent à partir de points de l’objet. La lentille convexe réfracte ces rayons de
manière à les réunir.
Cependant, la lentille dirige la lumière de la partie gauche de l’objet vers la partie droite de l’image. De
même, la lumière qui provient du haut de l’objet est dirigée vers le bas de l’image. C’est pourquoi une
image formée par une lentille biconvexe est parfois à l’envers plutôt qu’à l’endroit.
L’œil
L’œil humain comprend une lentille biconvexe (cristallin). Le cristallin capte les rayons lumineux qui
proviennent des objets. Par réfraction, le cristallin les fait converger en un point : c’est ce qu’on appelle
la mise au point. C’est la mise au point des rayons lumineux qui nous permet de voir les objets. Dans un
œil normal, la lentille réfracte la lumière sur une région photosensible située à l’arrière de l’œil (la
rétine).

Vision normale
Pour un œil "normal", c'est à dire qui ne présente pas de défaut de vision, l'image d'un objet observé se
focalise sur la rétine quelle que soit la distance de l'objet. Ceci grâce à l'accommodation du cristallin,
très souple, qui se déforme.
Toutefois, chez certaines personnes, l’œil a une forme allongée. L’image se forme alors devant la rétine.
Ces personnes sont myopes : elles one de la difficulté à voir les objets éloignés.
Œil myope
Un œil myope est un œil trop long, ceci se caractérise par une formation de l'image en avant de la
rétine. Le nerf optique transmet donc une image floue au cerveau. Plus la source du regard est éloignée
et plus l'image sera floue. En revanche, un œil myope sera capable de voir de près, plus la myopie sera
forte et plus la distance de vision nette sera courte.
Chez d’autres personnes, l’œil au ne forme raccourcie. L’image n’a pas le temps de se former avant que
la lumière atteigne la rétine. Ces personnes sont hypermétropes : elles ont de la difficulté à voir les
objets rapprochés.
Œil hypermétrope
Un œil hypermétrope est un œil qui a une défaillance visuelle provoquant une vision brouillée en vision
de près. Cette hypermétropie peut provenir de deux facteurs :
1. Une malformation du cristallin.
2. Un œil trop court.

Une lentille convexe placée devant un œil hypermétrope fait dévier la lumière de façon que l’image
apparaisse sur la rétine.
L'œil hypermétrope corrigé avec un verre convexe
Une lentille concave placée devant un œil myope fait reculer l’image de sorte qu’elle se forme sur la
rétine.
L'œil myope corrigé avec un verre concave

Une comparaison entre l’œil et l’appareil photo
Dans un appareil photo, la lumière est réfractée par la lentille et captée par la pellicule.