Cours - PhyZik

L’ŒIL, UN
SYSTEME
OPTIQUE.
1ES/L sciences
2. SAVOIR DISTINGUER LES DEUX
TYPES DE LENTILLE
➡ Au toucher, on peut distinguer 2
types de lentilles: les bombées (à
bords minces) et les creusées (à
bords épais).
➡ A travers une lentille bombée, les
objets sont grossis. Ils sont rétrécis
à travers une creusée.
➡ Les lentilles bombées font
converger un faisceau de lumière
incident parallèle: elles sont donc
appelées lentilles convergentes.
Les lentilles creusées la font
diverger : ce sont des lentilles
divergentes.
1. SAVOIR DÉCRIRE LE
MODÈLE DE L'OEIL
➡ Le modèle réduit de l'œil est
constitué par un ………………….…..
(iris), une ………………………………….
(cristallin) et un ………………. (rétine).
➡ L'accommodation est un
mécanisme réflexe
permettant de conserver une
image nette sur la rétine : le
cristallin de l'œil se déforme.
Lentilles convergentes
Lentilles divergentes
3. CARACTÉRISER L'ACTION DES LENTILLES CONVERGENTES SUR LA LUMIÈRE
➡ (i) Tout rayon incident passant par le centre optique O n'est pas dévié.
➡ On définit l'axe optique comme la perpendiculaire à la lentille orientée dans le sens de la lumière.
➡ (ii) Tout rayon incident parallèle à l’axe optique émerge de la lentille en convergeant vers le foyer image
F’. Symétriquement, tout rayon incident issu du foyer objet F ressort parallèle à l’axe optique.
➡ Les distances centre optique-foyers, respectivement OF et OF', caractérisent la plus ou moins grande
déviation de la lumière. Elles sont égales et sont appelées distance focale (en m) : f' = OF = OF'.
➡ Pour différentes raisons, on utilise volontiers la vergence V (en dioptries δ) : V = 1 / f'.
Schéma représentatifs :
Exercice : Un objet est très éloigné. La vergence de l'œil
est alors égale à 58,8 δ. Calculer la distance focale.
4. SAVOIR CONSTRUIRE L'IMAGE D'UN OBJET
➡ Le tracé de 2 rayons de lumière, selon les lois (i) et (ii), suffit pour déterminer les caractéristiques de
l'image (position et taille) d'un objet formée par une lentille convergente.
Exercice :
Un objet AB, de hauteur 30 mm, est placé à 14,0 cm devant une lentille de vergence 10 δ.
a. Calculer la distance focale de la lentille.
b. Déterminer la position et la taille de l'image A'B' (échelles : horizontale ¼, verticale ⅓).
(L)
O
5. IDENTIFIER LES DÉFAUTS DE L'OEIL
Défauts de l'œil et positions limites de la vision
nette d'un œil humain standard (PP et PR) :
➡ L'accommodation d'un œil est encadré par
deux positions nettes limites : la plus proche
(…………………………………….….. PP) la plus éloignée
(…………………………………… PR) de l'œil possibles.
Pour un œil amétrope standard, le PP se
situe à 25 cm de l'œil et le PR à l'infini.
➡ Un œil myope est ………………………… (ou trop
profond) : son PR est trop proche. La vision
de loin est floue.
➡ Un œil hypermétrope est …………………………
………………………... (ou pas assez profond) : son PP
est trop éloigné. La vision de près est floue.
➡ Avec l'âge, le cristallin perd de son élasticité:
c'est la presbytie. Les conséquences sont
identiques aux hypermétropes.
6. CONNAITRE LES CORRECTIONS DE
DÉFAUTS D'UN ŒIL
➡ La myopie est corrigée en plaçant devant
l'œil une lentille divergente.
➡ L'hypermétropie et la presbytie sont corrigé
en plaçant devant l'œil une lentille convergente.
➡ On peut également opérer une modification
de la courbure de la cornée : lentilles de nuit
(court terme et myopie uniquement) ou au laser
(long terme).
Correction d'un œil myope :
Correction d'un œil hypermétrope ou presbyte :