TP1 : L`œil, système optique de formation d`images

TP1 : L’œil, système optique de formation d’images
PROBLEME : Quelles sont les caractéristiques de l’œil et comment fonctionne-t-il ?
Activité 1 : Etude anatomique de l’oeil
1- Observer la maquette de l’œil, définir et caractériser les différentes enveloppes
2- Légender la coupe de l'œil (schéma bilan) avec ces 3 enveloppes et le nerf optique
Activité 2 : observation de la pupille de son binôme :
1- Aller près de la fenêtre face à face :
- Un élève regardant dehors et l’autre tournant le dos à la fenêtre, chacun observe la pupille de son binôme
- Puis inverser les positions
2- Légender les photos ci-contre en repérant l’iris, la pupille et la sclérotique
3- Indiquer en titre « face à la fenêtre », « dos à la femêtre ».
4- Emettre une hypothèse sur l’intérêt de la modulation observée au niveau de l’iris
5- Ajouter iris, pupille au schéma bilan
Activité 3 : Mise en évidences de l’accommodation
1- Expérience : Observer un paysage au loin en tenant cette feuille de TP à 20cm de votre œil.
Amener rapidement vos yeux sur la feuille de TP. Que constatez-vous ?
2- Ajouter humeur vitrée et aqueuse, cristallin au schéma bilan
3- Terminer de légender le schéma bilan
Activité 4 : Propriété de la formation d’image sur la rétine
D’après le document 2 suivant, quelles sont les propriétés de l’image formée sur la rétine ?
Activité 5 : comparaison de l’œil à un appareil photo
Eléments de l’appareil photographique
Eléments correspondant à l’oeil
Diaphragme
Lentille convergente
Chambre noire
pellicule
Activité 6 : Expérience de Mariotte
Expérience : tenez votre feuille
à 20cm de vous et fixez la croix
du doc 1 en fermant l’œil
gauche. Puis rapprochez
lentement ce document de votre
œil
1- Qu’observez-vous ?
2- Observez le doc 3 suivant
et proposez une
explication.
Activité 7 : Les défauts de l’œil (HORS PROGRAMME pour les SVT)
Dans le cas de la myopie et de l’hypermétropie, décrire brièvement les symptômes et expliquez ce défaut d’un point
de vue physiologique
Doc 2
Schéma bilan

Correction - TP1 : L’œil, système optique de formation d’images
OBSERVATION : On compare souvent l’œil à un appareil photographique, (objectif, lentille…) comme lui l’œil
est en effet un système optique permettant la formation sur un support d’une image plus petite et renversée par
rapport à l’objet regardé.
PROBLEME : Quelles sont les caractéristiques de l’œil et comment fonctionne-t-il ?
Activité 1 : Etude anatomique de l’oeil
1- Observer la maquette de l’œil, définir et caractériser les différentes enveloppes
Les muscles qui entourent l’œil autorisent la réalisation de mouvements dans toutes les directions.
L'œil est logé dans une cavité osseuse du crâne: un orbite
L’œil est composé de 3 enveloppes emboîtées : la sclérotique, la choroïde, la rétine: tissu nerveux qui
se prolonge par le nerf optique
Sclérotique: enveloppe blanche, fibreuse et résistante, vers l'avant transparente convexe = cornée
Choroïde: noire, tapisse intérieurement la sclérotique sauf au niveau de la cornée
Rétine: très riche en vaisseaux sanguins
2- Légender la coupe de l'œil (schéma bilan) avec ces 3 enveloppes et le nerf optique
Activité 2 : observation de la pupille de son binôme :
1- Aller près de la fenêtre face à face :
- Un élève regardant dehors et l’autre tournant le dos à la fenêtre, chacun observe la pupille de son binôme
- Puis inverser les positions
2- Légender les photos ci-contre en repérant l’iris, la pupille et la sclérotique
Iris: expansion de la choroïde, agit de la même manière qu'un diaphragme d'un appareil photo permet
de régler la quantité de lumière qui pénètre à l'intérieur de l'œil.
3- Indiquer en titre « face à la fenêtre », « dos à la femêtre ».
Face à la fenêtre dos à la fenêtre
4- Emettre une hypothèse sur l’intérêt de la modulation observée au niveau de l’iris
- Quel facteur de l'environnement influence la dilatation de la pupille? L’éclairement
Ex: en fort éclairement: pupille petite
- Pourquoi? Évite endommagement de la rétine en aval de la pupille qui reçoit les rayons lumineux
- Comment se réalisent ces modifications de l'iris? Iris est un muscle
Activité 3 : Mise en évidences de l’accommodation
1- Expérience : Observer un paysage au loin en tenant cette feuille de TP à 20cm de votre œil.
Amener rapidement vos yeux sur la feuille de TP. Que constatez-vous ?
Au départ c’est flou puis la netteté se fait : accomodation.
2- Ajouter humeur vitrée et aqueuse, cristallin au schéma bilan
Cristallin : Il a une forme biconvexe, milieu ayant un indice différent du celui des milieux entourant le
cristallin: le cristallin forme donc à lui seul un système optique ou dioptre. Il est constitué d'une gelée fibreuse.
Les milieux de part et d'autre du cristallin sont aqueux et transparents, ils laissent donc passer la lumière:
humeur aqueuse et humeur vitrée.
Bilan: L'œil comprend des milieux transparents (cornée, humeur aqueuse, cristallin, humeur vitrée) qui
rendent possible la formation d'une image sur la rétine.
Rq: l'œil peut être assimilé à un système optique. L'ensemble des milieux transparents de l'œil correspond à
une lentille convergente de focale égale à 17mm.
3- Terminer de légender le schéma bilan
Activité 4 : Propriété de la formation d’image sur la rétine
D’après le document 2 suivant, quelles sont les propriétés de l’image formée sur la rétine ?
L'image formée sur la rétine est plus petite et inversée par rapport à l'objet réel.
Activité 5 : comparaison de l’œil à un appareil photo
Eléments de l’appareil photographique
Eléments correspondant à l’oeil
Diaphragme
Iris
Lentille convergente
Cristallin
Chambre noire
Choroïde
pellicule
Rétine
Activité 6 : Expérience de Mariotte
Expérience : tenez votre feuille à
20cm de vous et fixez la croix du doc
1 en fermant l’œil gauche. Puis
rapprochez lentement ce document
de votre œil
Cette expérience fut inventée par
Mariotte (Ecime Mariotte, abbé
physicien fiançais du 17è siècle cf
loi d'incompressibilité des gaz
Boyle - Mariote)
1- Qu’observez-vous ?
Le point noir disparaît à une certaine distance
2- Observez le doc 3 suivant et proposez une explication.
Car il doit se former au niveau du nerf optique : où il n’y a pas de récepteur sensoriel à cet endroit d'où
absence de perception de l'image.
Activité 7 : Les défauts de l’œil (HORS PROGRAMME pour les SVT)
Dans le cas de la myopie et de l’hypermétropie, décrire brièvement les symptômes et expliquez ce défaut d’un point
de vue physiologique
Doc 2

Compléter le schéma de l’organisation externe de l’œil
Chaque globe oculaire est mobile grâce à des muscles fixés dans la cavité osseuse du
crâne.
Schéma bilan
paupière
sclérotique
Fovéa
rétine
Veine
Nerf optique
conjonctive
iris
Humeur aqueuse
choroïde
paupière
cristallin
cornée