Activité 5: Voir net de près et de loin
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Activité 5 : Voir net de près et de loin Durée approximative : 1h 15 min B.O : Formation de l’image sur la rétine et nécessité de l’accommodation. Objectif A l’aide d’expériences simples sur le banc d’optique puis d’une démonstration à l’aide d’une lentille souple, montrer le rôle du cristallin. Illustration des items du programme rappelés en italique Et le cristallin ? En reprenant les résultats de l’activité 1, rechercher comment modéliser l’œil réduit avec le matériel disponible (discussion sur le choix de la vergence de la lentille représentant le cristallin). Liste du matériel Sur les tables , vous disposez de : un banc d'optique , une source de lumière , un porte-objet ( lettre F ), deux porte-lentilles , un jeu de 4 lentilles L1, L2, L3 et L4 , marquées respectivement +8 δ,+3 δ,+2 δ,-3 δ, un écran , deux tiges filetées munies d’un dispositif de fixation. Réalisation : - Le cristallin est représenté par la lentille L1. La rétine est représentée par un écran de papier calque . La distance lentille-écran est fixée à une distance égale à f1 ( distance focale de L1 ) Réalisez ce modèle d'un oeil ( attention à ne plus modifier la distance lentille-écran ). Etude du fonctionnement de l’œil a) Placez l'objet à environ 33 cm du cristallin. - Décrire ce qui se passe. - Où se trouve l'image de l'objet par rapport à l'écran? - Que faut-il modifier dans l’œil pour que celui - ci "voie" de nouveau l'objet ? - A l'aide du matériel dont vous disposez , recherchez expérimentalement cette modification . b) On désire voir un objet très éloigné (un nuage, un arbre ou une maison au loin ...). - Que faut-il modifier dans l’œil pour réaliser cette demande ? - Justifiez vos réflexions par un schéma. - Faites la vérification expérimentale de recherche de l’image d’ un objet à l'infini . c) Conclusion : - Conclure sur le rôle du cristallin dans le fonctionnement de l’œil - Déduire de vos résultats précédents le punctum proximum. et le punctum remotum de la maquette de l’œil. Observation de la maquette utilisant une lentille souple B.O : Modélisation de l’accommodation du cristallin . Montage (le plus simple) proposé : Les élèves passent par petits groupes à côté de la maquette ; ils déplacent la bougie et cherchent, en bombant plus ou moins la lentille souple, à obtenir une image nette de la flamme de la bougie sur l’écran . Les positions relatives de l’écran et de la lentille sont fixes. Questions 1) Lorsqu’on éloigne l’objet, faut-il “ gonfler ” ou “ dégonfler ” la lentille pour obtenir l’image nette ? 2) Même question lorsqu’on rapproche l’objet de la lentille. 3) Lorsqu’on rapproche l’objet très près de la lentille, est-il toujours possible de former une image nette sur l’écran ? Retrouver le punctum proximum de la maquette . Comment pourrait-on faire pour obtenir dans ce cas une image nette ? Intercaler une lentille convergente supplémentaire … Détermination du punctum proximum de chacun de vos yeux B.O : Détermination des distances minimales (et maximales) de vision nette . Proposer aux élèves des protocoles pour déterminer leur propre distance minimale de vision nette.
