NOM - Notre physique - chimie au collège et au lycée

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Date :
Sous-thème
Titre
Compétences travaillées
ST3-3
Pourquoi les photographes considèrent
leur appareil photo comme leur 3ème œil ?
 Utiliser un banc d’optique
 Modéliser le fonctionnement d’un organe ou ses défauts
Compte rendu :
1. Réalise la première EXPERIENCE pour envisager le fonctionnement d’un « œil réduit », réponds directement sur la feuille puis fais la CONCLUSION 1.
2. Effectue les EXPERIENCE proposées en annexe, réponds directement sur cette feuille puis fais la CONCLUSION 2.
3. Pour finir, en APPLICATION, compare l’appareil photographique à l’œil.
PROBLÉMATIQUE
La maquette ci-contre est à ta disposition pour
réaliser quelques observations et expériences. Mais
avant de répondre à la question du titre…
 … il serait intéressant dans un premier temps,
de modéliser sur banc d’optique l’œil (un « œil
réduit » avec ses éléments essentiels) et de
comprendre son fonctionnement.
 … on pourrait alors en profiter pour étudier les
défauts de l’œil et voir sommairement comment les
corriger.
Photo extraite du Hachette de première S, édition 2011, page 14
EXPÉRIENCE
- Construire au préalable « notre œil réduit » en le modélisant par un écran E (placé à « 650 mm »
sur le banc) et une lentille L de vergence +8 à « 350 mm » de celle-ci. NB : Cette distance d(L,E)
va rester fixe pendant toute l’expérience puisqu’elle est assimilée à celle existant entre le cristallin
et la rétine.
- Cherche la position de l’objet (un « F » éclairé par une lanterne) de manière à ce qu’il soit visible
correctement. Précise le terme « correctement » : ______________________________________
Note la distance entre l’objet et la lentille : d(F,L) = _____________________________________
- On rapproche l’objet pour qu’il soit à 14 cm de la lentille soit d(F,L) = 140 mm. Notre « œil réduit »
voit-il correctement cet objet ? _____________________________________________________
- Quelle lentille (+5 ou +10) dois-tu choisir en remplacement de celle déjà présente pour
améliorer nettement la vision ? Essaye et explique : ____________________________________
______________________________________________________________________________
- Bref, que fait le cristallin pour voir un objet plus près ? _________________________________
______________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
CONCLUSION 
Explique le fonctionnement sommaire de l’œil en répondant à ces questions simples :
- Quel est l’organe essentiel qui permet de voir les objets nets ?
- Pour simuler l’accommodation de l’œil, nous avons changé la lentille. Mais comment fait l’œil réel ?
- Quelle partie de l’œil correspond à l’écran ? au diaphragme (symbolisé par le porte-lentille) ?
EXPÉRIENCES ET CONCLUSION 
Pour étudier les défauts de l’œil, myopie et hypermétropie, et pour envisager des méthodes pour les
corriger, reporte-toi à l’annexe de cette page d’activités.
APPLICATION
Observe les appareils photographi-
ques argentiques mis à ta disposition :
- Le capot arrière est ouvert.
- Un papier calque a été disposé en
lieu et place de la pellicule.
- Par ailleurs l’obturateur (= diaphrag-
me) a été mis sur pause.
Essaye alors de répondre à la
question du titre…
Photo extraite du Nathan de première
S, édition 2011, page 32
Photo extraite du Hachette de première S, édition 2011, page 14

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Date :
Sous-thème
Titre
Compétences travaillées
ST3-3
L’œil, son fonctionnement et ses défauts
Annexe
MISE EN PLACE D’UN ŒIL REDUIT ET D’UNE SOURCE TRES LOINTAINE
- Une source très lointaine (à l’infini… ou presque) donne des rayons parallèles. Pour la simuler,
place une lanterne à la graduation « zéro » puis, 125 mm plus loin, une lentille de +8δ.
- Construis, à l'aide du banc optique, l'œil réduit en utilisant une lentille convergente +5δ et en
plaçant l'écran à 20 cm.
- Réponds aux questions :
1) Quel est l'effet du cristallin sur un faisceau de lumière parallèle ? _______________________
__________________________________________________________________________.
2) Où se forme l’image ? __________________ Dans un œil réel c’est quoi ?_______________.
3) L'image de l'objet lumineux est-elle droite ou renversée ? ____________________________.
4) La taille de l'image varie-t-elle avec la position de l'œil réduit ? _________________________.
SIMULATION D’UN DEFAUT DE L’ŒIL PUIS CORRECTION
COMMENT CORRIGE-T-ON LES DÉFAUTS DE L'ŒIL MYOPE ?
Un myope voit très bien de près, mais sa vision des objets éloignés est floue. La myopie est due
principalement au fait que l'œil myope est trop long par rapport à l'œil normal.
Tu simuleras l'œil myope en modifiant l'œil réduit précédent : Tu placeras l'écran-rétine à 33 cm de
la lentille-cristallin (œil trop long).
- L'image de l'objet à l'infini est-elle nette ? ____________________________________________
- L'image nette se forme-t-elle en avant ou en arrière de la rétine ? _________________________
(pour cela déplace l'écran et remette le ensuite à 33cm de la lentille)
- Appose une lentille correctrice convergente +2δ à l'œil réduit : l'image est-elle nette ? _________
- Appose une lentille correctrice divergente -2δ à l'œil réduit : l'image est-elle nette ? ___________
UTILISATION DU FOYER OBJET ET DU FOYER IMAGE
Un hypermétrope voit très bien de loin et mal de près : l'œil de l'hypermétrope est trop court.
Tu simuleras l'œil hypermétrope en réduisant à 12,5cm la distance entre l’écran-rétine et la lentille-
cristallin. Il devra regarde un objet proche pour mettre en évidence le défaut : cet objet sera la
lanterne seule placée à 33 cm de la lentille-cristallin.
- L'image de l'objet proche est-elle nette ? _____________________________________________
- L'image nette se forme-t-elle en avant ou en arrière de la rétine ? _________________________
(pour cela déplacez l'écran et remettez le ensuite à 12,5 cm de la lentille)
- Appose une lentille correctrice convergente +2δ à l'œil réduit; l'image est-elle nette ? __________
- Appose une lentille correctrice divergente +3δ à l'œil réduit; l'image est-elle nette ? ___________
CONCLUSION 
- Au repos, un œil myope est
trop __________ : il ne peut pas
voir nettement un objet lointain
car l’image de cet objet se forme
_________ la rétine (voir figure).
La myopie est corrigée par une
lentille ______________.
- Au repos, un œil hypermé-
trope n’est pas assez
convergent. Il ne peut pas
distinguer des objets trop près
et, sans accommodation l’image
d’un objet lointain se forme
_________ la rétine (voir figure).
L’hypermétropie est corrigée
par une lentille _____________.
Complète le texte ci-contre avec les mots proposés et à l’aide
des deux schémas ci-dessous :
convergent – divergente – derrière – convergente – devant
Schémas extraits du Nathan de première L-ES, édition 2011, page 29