Activité 3 Chap 1 : Comment modéliser l`œil en physique ? I

Activité 3 Chap 1 : Comment modéliser l’œil en physique ?
I- Comment obtenir une image avec une lentille convergente ?
1- Notion d'images et d'objets conjuguées
On place une bougie devant une lentille :
1- Qu’observe-t-on sur l’écran disposé après la lentille ?
2- Comment expliquer la formation de la figure observée sur l’écran ?
La figure obtenue sur l’écran s’appelle l’image conjuguée de la bougie obtenue à l’aide de la lentille.
La bougie est appelée objet.
On souhaite modéliser la situation précédente.
Pour cela, on considère que les deux points extrêmes de la flamme de la bougie, notés A et B sur la
photo ci-dessus. La bougie est alors représentée par une simple flèche orientée (cf. figure ci-
dessous).
2- À l’aide de quelques rayons lumineux issus de A et de B, compléter alors la modélisation
suivante de la situation étudiée afin d’interpréter la formation de l’image A’B’ de la bougie sur
l’écran :
DÉFINITION : Objet et image conjuguée
On appelle ……………………………………….. l’image donnée d’un …………………… à travers une lentille

3- Détermination graphique des principales caractéristiques de l'image conjuguée d'un objet
À l’aide de construction graphique, déterminer la position, la taille et le sens de l’image conjuguée A’B’ de l’objet AB et
vérifier chaque construction graphique à l’aide du matériel disponible :
Cas Construction graphique
Objet lointain
Objet proche
Objet encore plus
proche
Objet dans le plan
focal objet
Objet entre le foyer
objet F de la lentille
et son centre optique
O = Cas de la loupe

II- Modélisation de l’œil par le physicien
On rappelle le schéma anatomique de l’œil ci-dessous :
Pour le physicien, trois éléments de l’œil sont retenus pour modéliser un œil : La pupille, le cristallin et la
rétine.
1- Que signifie le terme « modéliser » ?
2- Indiquer sur le schéma les trois éléments retenus pour modéliser l’œil
3- En raisonnant à partir de la forme du cristallin, par quoi le physicien peut-il le modéliser ?
4- Proposer, dans le cadre ci-dessus, le modèle de l’œil réduit.
5- Pour un œil sans défaut (œil emmétrope), où se forme dans l’œil l’image des objets observés ?
6- a- Que vaut la distance focale f’ de cet œil ?
b- Calculer la vergence C correspondante.
Utiliser l'animation sur l'ordinateur : « defaut_oeil.swf »
A l'aide des animations sur l’œil normal, l’œil myope et l’œil hypermétrope, faire l'exercice et recopier vos
réponses :