Fiche TP - Physique/Chimie - 4ème - L`oeil - (Elève)

© PIERRON 2007 L’oeil (page 1)
Fiche élève
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Objectifs :
- Modéliser l’oeil
- Découvrir le rôle du cristallin et de la rétine
- Comprendre certains défauts de l’œil et leur correction.
I. Activité 1 : L’œil et la vision
1.1 L’œil : détecteur de lumière
Après avoir examiné, ci contre, le schéma de
l’œil (Doc. 1) et sachant que la lumière doit
atteindre la rétine, préciser quels sont les
milieux transparents de l’œil.
………………………………………………
……………………………………………….
Quel est le rôle de la rétine ?
………………………………………………
………………………………………………
……………………………………………….
Doc.1
1.2 Modélisation de l’œil
Vous disposez d’un banc d’optique, d’un objet
lumineux « F », d’un écran E et d’une lentille
convergente L
1
de distance focale f’
1
= 10 cm.
Placer l’objet « F » sur la graduation 0 du
banc, la lentille L
1
sur la graduation 30 cm.
Placer l’écran E derrière L
1
et le déplacer
jusqu’à obtenir une image de la lettre « F ».
Comment est cette image par rapport à
l’objet F ? …………………………………… Doc.2
L’œil est assimilable à cet ensemble « lentille - écran », le cristallin et les autres milieux
transparents correspondant à la lentille convergente du dispositif et la rétine à l’écran E.
Dans l’expérience précédente (Doc.2), mesurer la distance P entre la lentille et l’écran. Cette
distance, mesurée dans le cas d’un œil supposé normal (modélisé avec la lentille L
1
) servira de
repère, dans les expériences suivantes, pour déterminer les défauts de la vision : P = …….cm.
1.3 Le rôle du cristallin.
Quand nous observons un objet éloigné, les
rayons de lumière qui en proviennent
traversent le cristallin et les milieux
transparents de l’oeil pour venir converger
naturellement sur la rétine et donner une
image de l’objet. Si l’objet se rapproche,
l’image devant toujours se former sur la
rétine il faut que l’œil « accommode ».
Doc.3
Physique
–
Chimie
La modélisation de l’œil et la correction des ses défauts.
Nom :
Prénom :
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Fiche élève
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En examinant le document 3, expliquer comment l’image de l’objet peut rester sur la rétine lors
de la vision rapprochée :
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
II. Activité 2 : Deux défauts de l’œil et leur correction.
2.1 La myopie
Remplacer, sur le banc, la lentille L
1
par la lentille
L
2
de distance focale plus petite (f’
2
= 5 cm) et
rechercher comment déplacer l’écran pour
retrouver l’image de la lettre F.
Conclusion : Il a fallu ………. l’écran de la
lentille.
Mesurer la distance lentille - écran : est-elle plus
grande ou plus petite que P ? Elle est plus …….
L’image de cet objet se forme ……. la rétine.
Un œil myope possède un cristallin trop convergent pour sa profondeur, ou, si son cristallin
est normal, l’oeil est trop allongé (Doc. 4)
Ce défaut se corrige avec une lentille divergente L
3
que l’on place devant L
2
.
La lentille divergente L
3
va « ouvrir » le faisceau de lumière provenant de l’objet observé.
L’ensemble lentille - œil provoque alors la convergence de la lumière sur la rétine et permet
d’avoir ainsi une image de l’objet éloigné.
Réaliser l’expérience puis compléter, sur le
schéma ci-contre (Doc.5), la représentation
des rayons de lumière
issus du point éloigné S et qui convergent sur
la rétine au point S’.
Doc.5
2.2 L’hypermétropie
Remplacer sur le banc, la lentille L
2
par la lentille
L
4
de distance focale f’
4
= 15 cm et rechercher
comment déplacer l’écran pour retrouver l’image
de la lettre F.
…………………………….
Mesurer la distance lentille - écran : est-elle plus
grande ou plus petite que P ?
Elle est plus ………..
L’image de cet objet se forme ……… la
rétine.
EN CONCLUSION : Compléter la phrase ci –dessous :
Le cristallin de l’œil est une lentille ……………. souple qui peut se déformer. Lors de
la vision rapprochée, le cristallin est plus « bombé » ; il est plus ……………...
Lorsque le cristallin se déforme pour passer de la vision éloignée à la vision
rapprochée ou inversement, c’est le phénomène ………... de l’œil.
Doc.4
Doc. 6

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Fiche élève
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Un œil hypermétrope possède un cristallin pas assez convergent pour sa profondeur, ou, si
son cristallin est normal, l’oeil est trop petit (Doc. 6)
Ce défaut se corrige avec une lentille convergente L
5
que l’on place devant L
2
.
La lentille convergente L
5
, de distance focale f’5 = 30 cm, va commencer à concentrer le
faisceau de lumière provenant de l’objet observé. L’ensemble lentille - œil provoque alors la
convergence de la lumière sur la rétine et permet d’avoir ainsi une image de l’objet éloigné.
Réaliser l’expérience, puis dans le schéma ci-
contre (Doc.7), placer devant l’œil la lentille
correctrice adaptée et compléter la
représentation des rayons de lumière issus du
point éloigné S qui convergent sur la rétine
en S’.
Doc.7
EN CONCLUSION.
L’œil myope est trop …………. .., l’image de l’objet se forme ………. la rétine. Le
verre correcteur sera une lentille ………...
L’œil …………. n’est pas assez convergent, l’image de l’objet se forme …………. la
rétine. Le verre correcteur sera une lentille ………...
Avec l’âge, le cristallin perd de sa souplesse et il n’est plus assez convergent pour la
vision rapprochée : c’est la presbytie. Le verre correcteur sera aussi une
…………………….