Exercice 32 : Benjamin Franklin et les lunettes à double foyer
1.a. Accommoder revient à modifier la vergence de l’œil de sorte que l’image d’un objet se forme sur la rétine. Elle
s’opère grâce à une déformation du cristallin par les muscles ciliaires, qui a pour effet de modifier sa vergence.
1.b. La vergence insuffisante d’un œil presbyte est palliée par des verres convergents.
2. Parler de « globe oculaire trop court » revient à dire que l’image se forme en arrière de la rétine. Aussi, l’œil
hypermétrope n’est pas assez convergent : il lui faut des verres convergents.
3. Les parties supérieure et inférieure des lunettes à double foyer n’ont pas la même vergence : « assembler les
demi-verres de ses deux paires de lunette ».
Exercice 33 : Détermination rapide d’une distance focale
1. Dans la formule de conjugaison, devient grand donc 1/ devient quasiment nul. Ainsi, d’après la relation de
conjugaison,
f ʹ. L’image d’un objet lointain est donc à une distance f ʹ de la lentille.
2. Il suffit de chercher l’image du Soleil, par exemple, sur un écran. La distance lentille écran est alors f ʹ.
Exercice 37 : Lunettes
On observe à travers les lunettes (lentilles convergentes) un objet placé à une distance comprise entre les points O
et F de leurs verres. Un schéma ou l’application des relations de conjugaison et de grandissement montrent que
l’image est virtuelle et agrandie.
Exercice 39 : La chirurgie réfractive
1. Le faisceau d’un laser excimère est employé pour découper la cornée : il est
ainsi très agressif pour l’œil. Il faut donc se munir de lunettes protectrices
contre les UV quand on le manipule.
2. Le LASIK n’intervient que sur la cornée, pas sur la rétine : on ne peut pas corriger des troubles de la vision qui
touchent la rétine, comme le daltonisme.
3. L’œil après opération est moins bombé : sa vergence est donc diminuée.
Exercice 40 : Importance du diaphragme en photographie
1. Il s’agit d’abord de positionner une image AʹBʹ
perpendiculaire à l’axe optique : Aʹ est sur l’axe et Bʹ est
éloigné de l’axe. Puis il faut tracer soigneusement deux rayons
arrivant sur Bʹ suivant les règles. Ces rayons vont se croiser en
un même point B. Pour trouver la position de l’objet A, il faut
projeter B sur l’axe optique.
2.a. La tâche sera plus petite si le diaphragme est plus fermé,
comme le montre la figure ci-contre :
b. Le nombre de graduations nettes sera plus grand avec un
diaphragme fermé. En effet, fermer le diaphragme a tendance
à limiter l’angle maximal que forment les rayons lumineux avec
l’axe optique. Ainsi, des objets distincts de l’objet A, dont
l’image est nette, formeront des taches plus petites sur le
capteur à diaphragme fermé qu’avec le diaphragme ouvert. Pour que la taille la tache sur le capteur dépasse celle du
récepteur, il faut donc s’écarter davantage de A, à diaphragme fermé.