Voir net de près et de loin

Activité 5 : Voir net de près et de loin
Durée approximative : 1 h 15 min.
Objectif
À l’aide d’expériences simples sur le banc d’optique rechercher comment modéliser l’œil réduit avec
le matériel disponible, puis montrer le rôle et le fonctionnement du cristallin.
1.L’œil réduit
Question proposée : Comment réaliser le modèle optique d’un œil normal ?
Document : coupe anatomique de l’œil (document étudié en SVT)
Matériel : un banc d'optique, une source de lumière, un porte-objet (lettre F), deux
porte-lentilles,un diaphragme, un jeu de quatre 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.
Travail suggéré :
1° étape : demander aux élèves de rechercher, parmi les matériels optiques proposés, ceux qui, dans
le modèle optique d’un œil, pourraient jouer le rôle de :
(1) la rétine (2) le cristallin (3) l’iris
2° étape : faire réaliser un modèle d’œil par les élèves, par un montage des différents éléments
qu’ils viennent d’identifier. Remarque : on sensibilisera les élèves sur le fait que la distance entre le
cristallin et la rétine doit être fixée.
Réalisation :
2.Étude du fonctionnement de l’œil
Question : Peut-on voir net de près et de loin ?

1° expérience : à l’aide du matériel proposé précédemment, faire émerger le fait que, si l’objet est
proche du cristallin-lentille, une image nette peut être observée sur l’écran-rétine ; que l’image
devient floue lorsque on éloigne l’objet, et que l’on peut, en changeant de lentille, retrouver une
image nette.
L’élève est amené à décrire le rôle du cristallin et le processus d’accommodation.
2° expérience : illustration de l’évolution continue de la vergence (ou de la focale) du cristallin-lentille
lors de l’accommodation.
Matériel : lentille souple à focale réglable (commandée par pression d’eau), écran, bougie allumée.
Distance lentille/écran fixe ; distance lentille/bougie variable.
Propositions de questionnement :
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 cette maquette.
Comment pourrait-on faire pour obtenir dans ce cas une image nette ?
Intercaler une lentille convergente supplémentaire …