L`oeil, défauts et correction Objectifs :

TP cours S3 : 1 / 3
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L’oeil, défauts et correction
Objectifs : - Etudier la vision d’un œil normal.
- Connaître la définition du PP et du PR et les positions pour un œil normal.
- Connaître les rôles du cristallin, de la cornée et de l’humeur vitrée.
- Etudier les conditions de la vision d’un objet.
- Connaître les principaux défauts de l’œil et leurs corrections.
Matériel élève : Banc optique, jeu de lentilles convergentes et divergentes.
I- L'œil humain et l'œil réduit.
II- L'œil normal (ou emmétrope).
1- Image d'un objet situé à l'infini :
* Expérience N°1 :
- On simule un objet à l’infini en utilisant une lentille L1 (+3 δ) qu’on place à une
distance f1’ = 33 cm de l’objet.
- Pour l’œil, on choisit une lentille convergente de distance focale f’ = 12,5 cm (+8 δ).
- Qu’observe-t-on ?.......................................................
On constate que :
Si un objet est à l'infini, une image
nette se forme sur …...
(Lorsqu’un objet est à l’infini, on
considère que ses rayons arrivent
parallèlement)
Application à l’œil : Oeil normal au repos
(Objet à l’infini)
F’
f ’ = 12,5 cm
L (+8 δ)
L1 (+3δ)
Objet A
F1
f1’= 33 cm
Simulation d’un objet à l’infini
écran
(schéma à compléter)
(schéma à compléter)
Quand un œil normal observe un objet
très éloigné, son foyer image F’ est
sur …….. Puisque l'image d'un
objet éloigné se forme toujours en ….,
une image nette se forme donc sur la
rétine. On dit que l'œil est au repos.
- L'œil humain est constitué de plusieurs milieux transparents
- la cornée,
- l'humeur aqueuse, située en avant, dans laquelle
baigne l'iris.
- le cristallin, lentille biconvexe. (f = 16 à 18 mm)
- l'humeur vitrée, qui remplit la cavité oculaire,
(derrière le cristallin).
- L'iris est un diaphragme pigmenté, percé d'une ouverture, la
pupille.
- La rétine tapisse le fond de l'œil.
- Le corps ciliaire comporte des fibres musculaires qui
peuvent modifier la convergence du cristallin.
On va simuler le fonctionnement de l'œil par un œil réduit
constitué :
- d'une lentille convergente (b) de distance focale variable
qui représente …………..
- d'un écran (c) qui représente ……………..
sur lequel doit se former une image nette.
- d’un diaphragme (a) qui représente ……
La distance lentille-écran est fixe (elle représente ……. )
TP de physique n°3
classe de 1°ST2S

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2- Observation d'un objet rapproché : accommodation :
* Expérience N°2 :
- Enlever la lentille L1 et rapprocher l'objet de l'œil réduit, la distance lentille-écran restant fixe (12,5 cm).
Qu'observe-t-on ? ……………………
- Rechercher la position pour laquelle l’image formée est nette en déplaçant légèrement l’écran.
Où se trouve l’image formée par rapport à la position initiale de l’écran ? …………
- L'œil étant à 35 cm de l'objet, remplacer la lentille +8 δ par une lentille cerclée de plastique orange, la
distance lentille-écran restant fixe (12,5 cm).
Qu’observe-t-on ?………………………
Que peut-on dire de la vergence de la lentille cerclée de plastique orange par rapport à L(+8 δ) ?Pourquoi ?
……………………………………………
- Placer un diaphragme devant la lentille. Quel est son intérêt ?...........................
Application à l'œil :
Quand l'objet se rapproche de l'œil, celui-ci doit accommoder : les muscles du corps ciliaire modifient la
convergence du cristallin afin qu'une image nette se forme sur la rétine.
Le cristallin devient donc plus ………….. : la distance focale diminue,
F’n'est plus sur la rétine (la distance cristallin-rétine reste constante).
3- Punctum remotum (PR) et Punctum proximum (PP) :
Au fur et à mesure que l'objet observé se rapproche de l'œil, la convergence du cristallin s'accentue, les
muscles accommodateurs travaillent de plus en plus.
A partir d'une certaine distance, ils ne peuvent plus se contracter davantage : la distance focale minimale est
atteinte, l'œil cesse d'accommoder : si on rapproche encore l'objet, l'image ne peut plus être nette.
Le punctum remotum et le punctum proximum sont les limites du domaine de vision distincte.
Le point le plus proche observable est appelé punctum proximum (PP) : il est situé à 25 cm pour un
œil normal. L'œil accommode alors au maximum
Le point le plus éloigné visible au repos par l'œil est le punctum remotum (PR) il est situé à l’infini
pour un œil normal. L'œil est alors au repos.
III- Les défauts de l'œil.
1- La myopie :
* Expérience N°3 :
- Reprendre l'œil réduit de l’expérience n°1 en remplaçant la lentille +8 δ par la lentille +10 δ (cerclée de plastique
orange). Placer l’objet à l’infini (voir méthode employée dans l’expérience n°1).
- Qu’observe-t-on ?………………………………………………………………………………………………….
- Où est l’image nette ?……………………………………………………………………………………………….
L’ œil myope au repos a une vision floue d’un objet éloigné car le cristallin est trop …………………….
(on peut dire que l’œil est trop profond car F’ n’est pas sur la rétine).
Objet proche après accommodation :
F’
Objet proche avant accommodation :
F’
Image floue
16mm
F’
16mm
Image nette
(schémas à compléter)
(schéma à compléter)

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* Expérience N°4 :
- Quel type de lentille faut-il accoler à L pour avoir une image nette ? ……
- Faire l’expérience. Quelle est la vergence de la lentille correctrice ?……………………………………
Pour corriger la myopie, on utilise des lentilles ………………………..
2- L’hypermétropie :
* Expérience N°5 :
- Reprendre l'œil réduit de l’expérience n°3 en remplaçant la lentille +10 δ par la lentille +3 δ. Placer l’objet à
l’infini (voir méthode employée dans l’expérience n°1).
- Qu’observe-t-on ?………………………………………………………………………………………………….
- Où est l’image nette ?……………………………………………………………………………………………….
L’ œil hypermétrope au repos a une vision floue d’un objet éloigné car le cristallin n’est pas assez…………
(on peut dire que l’œil est trop court car F’est derrière la rétine).
En accommodant, l’hypermétrope peut améliorer sa vision de loin car il rend son cristallin plus convergent. Mais cela fatigue
l’œil et provoque des maux de tête. La vision de près n’est possible que par intermittence.
* Expérience N°6 :
- Quel type de lentille faut-il accoler à L pour avoir une image nette ? ……
- Faire l’expérience. Quelle est la vergence de la lentille correctrice ?……………………………………
Pour corriger l’hypermétropie, on utilise des lentilles ………………………..
3- La presbytie :
Au cours du temps, le cristallin perd de sa souplesse et se bombe de plus en plus difficilement, ce qui rend la vision de près
impossible. Le cristallin n’est plus assez ………………………., il faut donc utiliser comme lentilles de correction des
lentilles ………………………………. La vision de loin reste intacte.
4- L’astigmatisme :
Il est du, en grande partie, à une forme irrégulière de la cornée (elle n’est pas parfaitement sphérique).
L’image d’un point est une tache. La vision est donc floue de près et de loin.
Pour corriger ce défaut, on utilise des lentilles cylindriques.
Lentille de
correction
F’
Lentille de
correction
(schéma à compléter)
(schéma à compléter)
(schéma à compléter)