L2-Oeil et défauts

Leçon n° 2 : L’œil : accommodation, défauts et corrections
I-Vergence d’une lentille (p.24)
 Activité n° 1
Les opticiens caractérisent les lentilles de lunettes par leur vergence C définie à l'aide de la relation :
C = 1 / f avec f en mètre (m) et C en dioptrie (δ).
1. Calculer f pour une lentille de vergence +8δ.
2. Vérification expérimentale :
Sur le banc d'optique, placer la lanterne sur la graduation 0 puis placer l'écran à l'autre extrémité du banc.
Déplacer la lentille de +8δ (près de l'écran) jusqu'à obtenir une tache lumineuse la plus petite possible (ou un petit F).
Mesurer alors la distance entre la lentille et l'écran, comparer cette valeur à celle calculée.
3. Prendre une deuxième lentille, plus bombée que celle de +8δ. Que valent C' et f' pour cette deuxième lentille ?
4. Que peut-on dire de la distance focale et de la vergence d'une lentille par rapport à la courbure de ses faces ?
Remarque :
Pour une lentille convergente, la vergence est positive, elle est négative pour une lentille divergente.
II- Principe de l'accommodation
 Activité n° 2 : Où se forme l'image d'un objet situé à l'infini ?
Afin de simuler un objet à l'infini sur le banc d'optique, placer la lanterne porte-objet sur la graduation 0 ; puis sur la
graduation 33,3 cm, disposer une lentille de vergence +3δ.
Placer l'œil réduit n'importe où sur le banc et observer l'écran.
Attention : il faut toujours garder la même distance (12,5 cm) entre la lentille +8δ et l'écran!!
1. L'image de l'objet lumineux sur l'écran est-elle droite ou renversée ?
2. La taille de l'image varie-t-elle avec la position de l'œil réduit ?
 Activité n° 3 : Comment l'œil s'adapte-t-il pour voir un objet plus proche ?
Enlever la lentille de vergence +3δ et rapprocher l'œil réduit à 50 cm de l'objet.
1. Décrire l'image observée sur l'écran.
Pour obtenir de nouveau une image nette, il faut changer la lentille de l'œil réduit. Trouver celle qui permet de nouveau
d'obtenir une image nette sur l'écran de l'œil réduit.
2. La lentille permettant d'obtenir à nouveau une image nette est-elle plus ou moins convergente que la précédente ?

3. Evidemment, dans l'œil humain, le cristallin n'est pas interchangeable : que se passe-t-il au niveau du cristallin
lorsque l'œil accommode ?
 Activité n° 4 : Illustration de l'évolution continue de la vergence du cristallin lors de l'accommodation
avec la maquette de l'œil.
1. Lorsqu'on éloigne l'objet faut-il "gonfler" ou "dégonfler" la lentille pour obtenir l'image nette ?
2. Même question lorsqu'on rapproche l'objet de la lentille.
3. Lorsqu'on rapproche l'objet très près de la lentille, est-il toujours possible de former une image nette sur l'écran ?
4. On appelle punctum proximum (PP) le point le plus proche de l'œil que l'on puisse voir nettement,
l'accommodation est alors maximale, quel est-il pour cette maquette ?
5. Sans accommoder, on voit net un objet placé en un point très éloigné : ce point est appelé punctum remotum (PR) ;
à quelle distance de l'œil se trouve ce point ?
6. Déterminer votre PP en approchant cette feuille de vos yeux jusqu'à ce que vous n'arriviez plus à distinguer nettement
le texte. Mesurer alors la distance entre la feuille et vos yeux!!
III- Les défauts de l'œil et leur correction
 Activité n° 5 : Etude d'un œil myope.
Un myope voit très bien de près, mais sa vision des objets éloignés est floue. La myopie est principalement due au fait
que l'œil myope est trop long par rapport à l'œil normal.
Simuler l'objet à l'infini comme dans l'activité n° 3.
Afin de modéliser l'œil myope, reprendre le modèle de l'œil réduit précédent, mais placer l'écran à 16,7 cm de la lentille
de vergence +8δ.
1. L'image de l'objet à l'infini est-elle nette sur l'écran ?
2. L'image nette se forme-t-elle en avant ou en arrière de la rétine de l'œil myope ? Vérifier en déplaçant l'écran.
Replacer ensuite l'écran à 16,7 cm.
Afin d'essayer de corriger l'œil myope, lui accoler des lentilles de vergences différentes.
3. Quel type de lentille faut-il utiliser pour corriger la myopie ?
Vérification des résultats avec la maquette du professeur!

 Activité n° 6 : Etude de l'œil hypermétrope.
Un œil hypermétrope voit généralement très bien de loin mais mal de près, même s'il accommode. Ceci est du au fait que
l'œil de l'hypermétrope est trop court.
Refaire la même expérience que dans l'activité n° 6 en plaçant cette fois l'écran de l'œil réduit à 10 cm de la lentille de
vergence +8δ.
1. Quel type de lentille faut-il utiliser pour corriger l'hypermétropie ?
2. Sans lentille de correction, l'image se forme-t-elle en avant ou en arrière de la rétine de l'œil hypermétrope ?
Vérification des résultats avec la maquette du professeur.
Conclusion
Attribuer le défaut correspondant à chaque œil.
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 Activité n° 7 : Domaines de vision distincte (p.23)
Attribuer un des domaines de vision à chacun des yeux suivants :
œil myope :
œil emmétrope (normal) :
oeil hypermétrope :
œil presbyte :
Exercices : 3,5p.30 BAC 1p.81 et 82
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