Le modèle optique de l`œil

Chapitre 1 – Les mécanismes optiques de la vision
Objectifs :
1. Les conditions de visibilité d’un objet
Question au tableau : puis-je prévoir les soirs où la Lune sera visible ?
Travail par groupe de 3 : émettre des hypothèses justifiées
Texte sur les conceptions de la lumière
Travail avec le même groupe : Quelles seraient les réponses d’Euclide et de Alhazen à la lecture de
vos hypothèses ?
L’œil ne voit un objet que :
 si l'objet émet de la lumière en la produisant ou en la diffusant,
 si la lumière issue de l'objet pénètre en ligne droite directement dans l’œil.
Exercice 7 p 28
2. Le modèle optique de l’œil
Investigation – Le modèle optique de l’œil
Synthèse distribuée :
Synthèse – Le modèle réduit de l’œil
Dans le modèle réduit de l’œil,
 l'ensemble des milieux transparents est modélisé par une lentille mince convergente,
 la rétine par un écran,
 l'iris par un diaphragme.
La distance d entre la lentille et l'écran reste constante.
Schéma simplifié de l’œil
3. Les caractéristiques de lentilles minces
Activité expérimentale – Les lentilles
Synthèse distribuée
Synthèse – Les lentilles
Les lentilles convergentes :
Elles ont les bords plus minces que le centre.
Exemples :
Représentation symbolique :
Les lentilles divergentes :
Elles ont les bords plus épais que le centre.
Exemples :
Représentation symbolique :
Modèle réduit de l’œil
Exercice 9 p 29
4. Les défauts de l’œil
Argumentation – Les défauts de l’œil
Synthèse – Les défauts de l’œil
Accommodation
L’accommodation est le mécanisme réflexe par lequel s’effectue la mise au point du système optique de l’œil, suivant la
distance qui le sépare de l’objet observé.
L’accommodation est produite par le changement de forme du cristallin dont la vergence croit lorsque la distance à
l’objet diminue.
Plus l’objet est près, plus le cristallin est bombé, plus il est convergent, plus sa distance focale est petite.
On appelle punctum remotum P.R. le point le plus éloigné pouvant donner une image nette sur la rétine.
Dans ce cas, l’œil est au repos, aucun effort musculaire ne s’exerce sur le cristallin.
Pour l’œil normal, le P.R. est à l’infini.
On appelle punctum proximum P.P. le point le plus proche pouvant donner une image nette sur la rétine.
Sa distance à l’œil est la distance minimale de vision distincte.
Cette distance augment progressivement avec l’age à cause de la diminution de l’élasticité du cristallin.
Elle est d’environ 15 cm à 20 ans pour l’œil normal.
Défauts de l’œil
Les défauts de l’œil sont des défauts d’accommodation.
Ce sont la myopie et l’hypermétropie, auxquelles il faut ajouter la presbytie qui résulte d’une évolution naturelle due à
l’age.
L’œil myope est trop convergent : au repos, l’image d’un objet à l’infini se forme avant la rétine.
Cela peut être dû à une forme anormale du globe oculaire qui fait que la rétine est trop éloignée du cristallin.
Pour corriger la myopie, il faut diminuer la vergence de l’œil en lui associant une lentille divergente.
L’œil hypermétrope n’est pas assez convergent.
L’œil doit accommoder même pour observer un objet à l’infini, ce qui provoque une fatigue excessive.
On corrige l’hypermétropie à l’aide de lentilles convergentes.
La presbytie se manifeste aux environs de 45 ans.
C’est le résultat de la diminution progressive de l’élasticité du cristallin.
Elle se traduit par une vision de près difficile à cause de l’augmentation de la distance minimale (PP) de vision
distincte.
On améliore la vision de près par des lentilles convergentes.
Pour un œil normal, la presbytie ne modifie par la vision lointaine.
Les défauts de myopie, hypermétropie et presbytie peut également être corrigés par la chirurgie de la cornée
qui modifie la vergence de l’œil.
Exercice 10 p 29