TP 2 : L`œil et l`appareil photographique : de vrais jumeaux ?

Couleur, vision et image
TP 2 : L'œil et l'appareil photographique :
de vrais jumeaux ?
Notions et contenus :fonctionnement comparé de l'œil et d'un appareil photographique
Compétences attendues :Formuler des hypothèses pertinentes, identifier des paramètres jouant un rôle dans
un phénomène physique.
Pour commencer(situation déclenchante) :
Sur un appareil photographique (Fig. 1), lorsque la
position du sujet à photographier change, il est
nécessaire de faire une mise au point afin que
l'image obtenue sur le film ou le capteur reste nette.
Fig.1 Coupe schématique d'un appareil photographique.
Dans le cas de l'œil (Fig. 2), lorsque l'objet observé
se déplace, il y a accommodation, de façon à ce que
la vision reste nette. Ainsi, l'image de l'objet continue
de se former sur la rétine.
Fig.2 Coupe schématique de l'œil
Investigation :
L'accommodation de l'œil s'effectue-t-elle selon le
même principe que la mise au point de l'appareil
photo ?
Quelques idées (hypothèses) :
Proposer d'autres idées.
Expérience (recherche de validation) :
Simulateurs :
http://gilbert.gastebois.pagesperso-orange.fr/java/banc/banc.htm
similateur Hatier Première / Lentilles
Placer l'objet à 60 cm d'une lentille convergente de
distance focale f= 20 cm. Former, sur l'écran, l'image
nette de cet objet.
Eloigner l'objet à une distance de 90 cm de la lentille
et constater qu'aucune image nette n'est alors visible
sur l'écran.
1. Proposer plusieurs modifications du système
permettant, à nouveau, d'obtenir une image
nette sur l'écran.
2. Pour chaque hypothèse avancée :
- préciser la grandeur physique modifiée ;
- indiquer la nouvelle valeur de cette grandeur ;
- vérifier expérimentalement.
(Ces étapes seront réalisées dans l'ordre
souhaité.)
3. L'une ou l'autre des modifications peut-elle être
associée au fonctionnement de l'œil ou de
l'appareil photographique ?
Pour conclure :
En se référant aux figures 1 et 2, préciser les
phénomènes en jeu dans la mise au point de
l'appareil photographique et dans l'accommodation
de l'œil. Ces phénomènes sont-ils identiques ?

Couleur, vision et image
TP 2 : L'œil et l'appareil photographique :
de vrais jumeaux ?
Notions et contenus :fonctionnement comparé de l'œil et d'un appareil photographique
Compétences attendues :Formuler des hypothèses pertinentes, identifier des paramètres jouant un rôle dans un
phénomène physique.
Manipulations :
Sur banc d’optique pour les 3 premières
En simulation pour le changement de lentille (au lycée : similateur Hatier Première / Lentilles)
(http://gilbert.gastebois.pagesperso-orange.fr/java/banc/banc.htm)
Modifications du système :
1. Déplacer la lentille : appareil photo
2. Déplacer l'écran : aucun
3. Changer la lentille : œil
Conclusion :
Dans l'appareil photo, c'est la distance lentille – écran qui est modifiée, par le déplacement de la lentille.
Quand l'œil accommode, c'est la distance focale du cristallin qui est modifiée.
L'œil et l'appareil photo ne sont donc pas de vrais jumeaux. Mais dans les deux cas, l'image se forme sur l'écran
(capteur ou rétine).
A
A’
f= 20 cm
90 cm
25,7 cm
Déplacement
écran
A
A’
f= 20 cm
94,6 cm
25,4 cm
Déplacement
lentille
f= 22,5 cm
A
A’
90 cm
30 cm
Changement
lentille
A
A’
f= 20 cm
60 cm
30 cm
Situation
de départ

FICHE DE PREPARATION
Nom du professeur :
N. Massé
Matière :
Physique
Classe :
1ère S4
Salle :
Date de restitution de cette fiche au
technicien :
Date :
Horaires :
Nombre
d’élèves/binômes* :
Technicien responsable :
* : rayer la mention inutile
TP /
Expérience
prof *
Titre :
TP 2 : L'ŒIL ET L'APPAREIL PHOTO
Quantité :
8
8
1
1
Besoins :
Banc d'optique
Lentille convergente f = 20 cm
Salle info avec simulateur Hatier première
Vidéo projecteur
Déchets chimiques :(Cocher les cases correspondantes et préciser le volume estimé)
◊ Acides ORGA ◊ Bases ORGA ◊ Oxydants ◊ Composés
organiques chlorés
◊ Acides MINE ◊ Bases MIN ◊ Sels métalliques ◊ Composés
organiques non chlorés
◊ Acide Nitrique ◊ Ammoniaque ◊ Déchet spécifique :………………..
NB : Merci de bien vouloir remettre cette fiche 7 jours avant au technicien de laboratoire et joindre
une fiche de besoins si commande annexe. La Direction.