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Cours de biologie BEP CSS2 . M. Mercier
FONCTIONNEMENT OPTIQUE DE L’ŒIL
1. La réfraction :
La lumière se propage en ligne droite. Elle est constituée par un ensemble de particules
lumineuses : les photons.
Un ensemble de rayons lumineux est un faisceau de lumière.
Un faisceau de lumière qui passe d’un milieu transparent (comme l’air) à un autre milieu
transparent (comme l’eau) subit une déviation, ce phénomène est appelé réfraction.
Une lentille est un milieu transparent limité par au moins une membrane sphérique.
Un rayon lumineux qui traverse une lentille est dévié.
Cette déviation dépend entre autre de la courbure de la surface traversée :
 Dans le cas d’une lentille convexe, les rayons lumineux qui arrivent parallèlement à
l’axe principal de la lentille convergent au point F’ appelé foyer principal image.
Au niveau de l’œil, la lumière est déviée trois fois car elle traverse des milieux
transparents différents :
 Tout d’abord à son entrée dans la cornée, dont la forme arrondie fait dévier une
première fois les rayons lumineux
 Puis, à l’entrée et à la sortie du cristallin qui a la forme d’une lentille biconvexe et fait
donc converger les rayons lumineux.
Le corps vitré et l’humeur aqueuse jouent un rôle minime dans la réfraction.

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2. Formation des images dans l’œil
L’œil est un système complexe convergent. Pour simplifier, on peut considérer que
l’ensemble des milieux transparents de l’œil se comporte comme une lentille mince
convergente.
a) Construction d’une image donnée par une lentille convergente
Une lentille convergente est caractérisée par deux points : le foyer objet F et le foyer
image F’.
OF est égal à OF’. La distance OF ou OF’ est appelée distance focale f, elle est
caractéristique d’une lentille donnée.
La vergence d’une lentille est l’inverse de sa distance focale : ainsi, lorsque la distance
focale diminue, la vergence augmente.
Le plan focal d’une lentille est le plan perpendiculaire à l’axe principal passant par le
foyer de la lentille.
Construisons l’image d’un objet AB (proche) donnée par une lentille convergente :
tout rayon qui passe par O n’est pas dévié
tout rayon parallèle à l’axe principal passe par F’
tout rayon passant par F émerge de la lentille parallèlement à l’axe
b) L’œil au repos.
L’œil est au repos pour une vision à l’infini (plus de six mètres)
Lorsque l’objet est très éloigné, tous les rayons lumineux arrivent sur la lentille
pratiquement parallèles entre eux.
L’image se forme alors sur la rétine : le foyer image F’ se trouve sur la fovea. La distance
focale est de 17mm.

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c) accommodation
Lorsque l’objet se rapproche d’une lentille, son image A’B’ se déplace derrière la lentille.
Dans le cas de l’œil, l’image se forme alors derrière la rétine.
Les rayons issus du point B ne donnent plus un point sur la rétine mais une tache,
l’image est donc floue.
Or, nous voyons distinctement les objets rapprochés après un court délai. Il existe un
mécanisme de mise au point des images sur la rétine : c’est l’accommodation.
Pour ramener l’image sur la rétine, il faut augmenter la vergence de l’œil (=
diminuer la distance focale) en modifiant la forme du cristallin.
Les muscles ciliaires se contractent en tirant sur le cristallin par les ligaments
suspenseurs. La face antérieure du cristallin augmente sa courbure et le cristallin devient
plus convergent. Le foyer image se déplace en avant de la rétine et l’image A’B’ est de
nouveau sur la rétine.
En deçà de 15 centimètres, l’œil ne peut plus accommoder et l’objet est vu flou : cette
distance de 15 cm est le punctum proximum.
Au-delà de 6 mètres, l’œil n’a pas besoin d’accommoder cette distance de 6m correspond
au punctum remotum.

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