l`oeil et l`appareil photographique

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TP de Sciences Physiques n°1 : l’œil et l’appareil photographique Page 1 / 2
TP de Sciences Physiques nÀ1
LÊfloeil et lÊappareil photographique
Objectifs de la séance
Comparer les principes de formation d’images dans l’œil et dans l’appareil photographique.
Modéliser un œil sur banc optique.
Découvrir la notion de distance focale et le principe de formation des images.
Compétences mises en jeu dans cette activité : extraire des informations, suivre un protocole expérimental,
prendre des mesures, effectuer un raisonnement scientifique et argumenter.
I - Observation de l’œil réel
L’œil humain comporte de nombreux éléments aux rôles bien
précis. L’iris est la membrane colorée qui donne sa couleur à
nos yeux. En se contractant et se dilatant, elle va moduler la
quantité de lumière qui traverse le trou percé en son centre, la
pupille.
La cornée, puis le cristallin, jouent dans l’œil le rôle de lentille
convergente, de façon à former une image sur la rétine.
L’arrière de cette membrane interne de l’œil est tapissé de
cellules photosensibles.
Une fois la lumière captée par la rétine, l’information est transmise par le nerf optique au cerveau pour y
être interprétée.
Légende le schéma par les termes écrit en gras dans le texte.
II - Modélisation de l’œil en laboratoire : l’œil réduit
« L’œil réduit » est constitué d’un diaphragme accolé à une lentille convergente, associés à un écran sur
lequel se forme l’image.
1. Réalisation d’un œil réduit
Réalise un œil réduit grâce au matériel proposé : l’objet lumineux sera placé à 16 cm de la lentille. Place
l’écran de manière à observer une image la plus nette possible de l’objet lumineux. Quelle distance notes-tu
entre la lentille et l’écran ?
2. Influence du diaphragme
Place contre la lentille un premier diaphragme de grande ouverture, puis un diaphragme de plus petite
ouverture et observe son influence sur la qualité et la luminosité de l’image. Conclus.
3. Influence de la distance « objet – lentille »
On éloigne un peu l’objet lumineux de la lentille (on reculera l’objet de deux ou trois centimètres sur sa
plateforme) : comment faut-il déplacer l’écran pour retrouver une image nette ? L’image est-elle maintenant
plus grande ou plus petite que précédemment ? Justifie tes réponses par des mesures.

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Replace l’objet dans sa position initiale.
On éloigne maintenant beaucoup la lentille de l’objet (à 50 cm environ) : place l’écran de manière à
retrouver une image nette, puis éloigne encore l’objet de la lentille (toujours de quelques centimètres sur sa
plateforme) : faut-il à nouveau déplacer l’écran pour que l’image soit nette ? Conclus.
4. Notion de distance focale
On change maintenant de lentille : remplace la lentille utilisée par une lentille plus bombée et effectue la
même étude que précédemment (parties II.2 et II.3). Que peut-on remarquer ?
III - L’appareil photographique
L’appareil photographique peut être schématisé de la manière suivante :
Quel est le rôle du diaphragme dans l’appareil photo ?
Quelle partie peut se déplacer dans l’appareil photo afin d’obtenir une image nette ?
IV - Conclusion
Repère les différentes parties de l’appareil et fais le lien, dans le tableau suivant, entre l’œil réduit, l’œil réel
et l’appareil photographique :
Œil réduit Œil réel Appareil photo
Lentille
Diaphragme
Ecran
Comment fait-on la mise au point pour obtenir une image nette ?
dans l’œil réduit ?
dans l’appareil photographique ?
dans l’œil ?
Objectif
Diaphragme
Boîtier
Capteur CCD ou
film argentique