Œil, lentilles minces et images I

Thème : OBSERVER
Couleurs et images
Chap P1 (livre p12)
Œil, lentilles minces
et images
I- L’œil réel et le modèle de l’œil réduit:
Activité documentaire N°1 à coller
1°) Propagation de la lumière et quelques propriétés :
Propagation
rectiligne
Réflexion
Réfraction
Réfraction
Décomposition
de la lumière
blanche
Propagation
rectiligne
Réfraction
Réflexion
Réfraction
Décomposition
de la lumière
blanche
La réflexion
Rayon
incident
La réfraction
Normale (perpendiculaire au dioptre)
Rayon
incident
i
Milieu 1
n1
Milieu incident
transparent
Miroir
(Surface réfléchissante)
Normale
I
I
Milieu 2
n2
Dioptre
Normale
Rayon
incident
i
i'
Rayon
réfléchi
Rayon
incident
Normale
Milieu incident
transparent
Dioptre
Miroir
I
I
Rayon
réfracté
2°) Anatomie et modèle optique de l’œil :
a) Un objet est vu :
- s’il émet ou renvoie de la lumière.
- si de la lumière provenant de cet objet pénètre dans l’œil de
l’observateur.
2°) Anatomie et modèle optique de l’œil :
b) L'œil réduit est modélisé par :
- Un diaphragme (a) (disque percé à
ouverture variable) qui représente l’iris.
- Une lentille convergente de distance
focale variable (b) qui représente
l’ensemble des milieux transparents.
- Un écran (c) qui représente la rétine
sur lequel doit se former une image nette.
La distance lentille-écran est fixe.
a
c
b
a
b
c
c) La cornée, l'humeur aqueuse, le cristallin et l'humeur vitrée.
d) C’est la réfraction : les rayons de lumière traversant des
milieux transparents sont déviés et convergent.
e) L’iris limite la lumière pénétrant dans l’œil. Le diamètre de la
pupille diminue.
f) L’image de l’objet se forme sur la rétine.
g) La distance focale variable modélise le cristallin qui se
déforme et la distance lentille-écran fixe modélise la taille de
l’œil constante.
Cours :
L’œil réel peut être modélisé par l’œil réduit avec un
diaphragme (l’iris), une lentille convergente (ensemble des
milieux transparents) à distance focale variable et un écran (la
rétine).
Logiciel : l’œil
II- Modélisation des lentilles minces convergentes :
Activité expérimentale N°2 à coller
Objet
Image
A
B
Animation
Lentille
Convergente
O
Cas 1
Cas 3
Cas 4
Autre cas
A’
B’
Lentille
Cours :
Rayon 2
B
F’
Rayon 1
A
O : centre optique.
F
A’
O
Rayon 3
F : foyer objet (avant O).
F’ : foyer image (après O).
f = OF < 0 : distance focale objet.
.
f’ = OF ' > 0 : distance focale image.
f = -f’, donc F et F’ symétrique par rapport à O.
OA : distance du centre optique à l’objet.
OA' : distance du centre optique à l’image.
B’