TPE sur l`oeil

TPE sur l’oeil
Problématique
peut on se fier a ce qu'on voit ?
Harry Cohen Tanugi
Evan Uzan
Plan
1. l’oeil
A structure de l’œil
B son fonctionement
- Distance focal
2.La perception anormale
A les pathologie
B Les ilusions
I.L’œil
A / Composition de l'œil
Notre œil est l’organe qui permet à un individu d’avoir la capacité de voir
L’œil humain a une forme sphérique presque parfaite.
Il a environ 2,5 cm de diamètre et pèse 8 g.
Sa partie postérieure est munie d’un prolongement, le nerf optique qui l’unit au
cerveau.
Tunique externe
- La sclérotique
C’est l’enveloppe la plus externe, elle est résistante et de structure tendineuse de 1 à
2 mm d’épaisseur. Elle donne à l’oeil sa couleur blanche et sa rigidité.
L’avant de la sclérotique est parfaitement transparent et est plus bombé : c’est la
cornée. La tunique fibreuse, externe, se compose de la sclérotique opaque en arrière
et de la cornée transparente en avant. La sclérotique : c'est une membrane rigide qui
donne sa forme à l'oeil. Devant, elle devient la cornée. Membrane fibreuse, résistante,
elle entoure et protège l'oeil à l'extérieur tout en maintenant sa forme. La sclérotique
forme ce que l'on appelle couramment "le blanc de l'oeil". Elle est traversée par un
grand nombre de petits canaux (artères, nerfs, veines) et, à l'arrière, par une ouverture
où passent les fibres du nerf optique et qui s'appelle la lame criblée. La cornée
constitue la lentille principale du système optique oculaire ; pour que ce tissu puisse
remplir sa fonction il doit être transparent et tout concourt à assurer cette
transparence. La cornée est enchâssée dans l'ouverture antérieure de la sclérotique.
La frontière entre cornée et sclérotique, appelée limbe, est une zone semitransparente qui a la particularité d'adhérer à la conjonctive, fine membrane qui
couvre la face interne des paupières et la portion antérieure de la sclérotique. Tandis
que la cornée est a vasculaire, le limbe est richement innervé et vascularisé.
- La conjonctive
C’est la membrane la plus superficielle du blanc de l’oeil au niveau de laquelle se
déposent les larmes. Elle recouvre l’oeil jusqu'au limbe, c'est à dire la bordure de
l'oeil, mais aussi la face interne de la paupière. Elle sert donc également à
étanchéifier l’oeil de l’extérieur. La conjonctive part donc de la face interne des
paupières qu’elle tapisse intégralement (conjonctive palpébrale), constitue un cul de
sac entre l’oeil et la paupière, puis recouvre tout le blanc de l’oeil (conjonctive
bulbaire).
Son rôle est de protéger l’oeil des agressions courantes comme les poussières et les
liquides. Elle participe à la nutrition de la cornée , cette dernière étant dépourvue de
vaisseaux, et à la régulation de la quantité de larmes.
- La cornée
La cornée est une membrane fibreuse et transparente, de forme bombée, qui
constitue la partie antérieure du globe oculaire. Elle est située sous la membrane
conjonctive (fine membrane protectrice), et juste devant l'iris et la pupille.
La cornée joue le rôle de lentille naturelle en transmettant les rayons de lumière à
l'oeil, et les réfléchit ou les rétracte. Elle n'est pas vascularisée et se nourrit de
l'oxygène des larmes et de l'atmosphère ainsi que de l'humeur aqueuse dans sa partie
antérieure.
Tunique moyenne
- La choroïde:
De couleur noire, une membrane riche en vaisseaux sanguins. Elle double
intérieurement la sclérotique, sauf au niveau de la cornée. A l’avant, la choroïde
donne naissance à l’iris, coloré, qui délimite une ouverture appelée pupille, et dont le
diamètre varie.
- L'iris
Le mot iris provient du grec iris, et désignait dans la mythologie la messagère des
dieux (principalement d'Héra), souvent représentée avec un arc-en-ciel pour attribut.
Aujourd'hui, ce mot désigne deux entités différentes : une plante et une partie de l'œil.
L’iris de l’œil
L'iris correspond à la zone colorée de l'œil qui est percée en son centre par la pupille,
dans laquelle la lumière pénètre. Ces deux éléments jouent un rôle primordial dans la
vision. Grâce à l'iris, la pupille peut se dilater ou rétrécir en fonction de la luminosité,
ce qui permet de garder une vision nette à tout moment.
L'iris peut prendre un large éventail de couleurs différentes : vert, bleu, marron et
même gris ou violet dans certains cas. Sa couleur est due à deux pigments : la
mélanine et la lipofuscine (dans le cas de certains yeux verts).
https://fr.wikipedia.org/wiki/Iris_(anatomie)
- La pupille
La pupille est le trou noir qui apparaît au centre de l'oeil, au milieu de l'iris. C'est par
la pupille que la lumière pénètre avant d'être captée par les tissus, essentiellement
par la rétine. Elle subit des mouvements involontaires de contraction (myosis) et de
décontraction (mydriase). Ce double mécanisme s'appelle le réflexe pupillaire et
permet de garder une image nette en fonction de la luminosité. Une émotion ou une
substance (drogue) peut aussi altérer le diamètre de la pupille.
- Le corps ciliaire
Le corps ciliaire est un anneau qui se situe entre la choroïde (une des couches de la
paroi du globe oculaire) et l'iris (partie contractile du globe oculaire).
A eux trois, corps ciliaire, choroïde et iris constituent l'uvée. Le corps ciliaire possède
une zone musculaire formée de fibres circulaires et longitudinales qui permettent
d'adapter
la vision et une zone dans laquelle certaines cellules (les procès ciliaires) sécrètent un
liquide (l'humeur aqueuse) destiné à réguler la pression à l'intérieur de l'oeil.
- Le cristallin
Le cristallin permet à notre oeil de faire la mise au point de ce que nous voyons.
Le cristallin est une lentille optique située derrière l'iris.
Les rayons lumineux entrent par la cornée, traversent l'humeur aqueuse puis la pupille.
Le cristallin fait converger les rayons lumineux sur la rétine grâce à ses contractions.
Le cristallin change de forme suivant la distance à laquelle on regarde.
Si l'objet est près, le cristallin se bombe, on dit qu'il converge. Si l'objet est lointain,
le cristallin s'aplatit. Ce processus de mise au point s'appelle l'accommodation.
Elle fonctionne à partir d'une dizaine de centimètres jusqu'à l'infini.
Tunique interne
- La rétine
C’est la membrane la plus interne de l’oeil. C’est un tissu nerveux, très mince
contenant plusieurs types de cellules parmi lesquelles les photorécepteurs. Son
prolongement forme le nerf optique. La rétine est donc la partie de l’oeil qui est
sensible à la lumière.
- La macula
La macula, ou tache jaune, est la zone de la rétine caractérisée par une concentration
maximale de cônes. Située au fond de l’œil, dans l’axe de la pupille.
La macula contient en son centre une petite dépression, la fovéa.
- La fovéa
La fovéa, la zone centrale de la macula, est la zone de la rétine où la vision des détails
est la plus précise. Elle est située dans le prolongement de l'axe visuel de l'œil.
La fovéa est peuplée uniquement de cônes (photorécepteurs permettant de distinguer
les couleurs), et nous permet la meilleure résolution optique. Les bâtonnets
(photorécepteurs permettant la vision nocturne) sont répartis sur la rétine
périphérique, qui donne une impression générale du champ de vision avec peu
d'acuité visuelle.
Le champ de vision de la fovéa est d'un degré.
- La tache aveugle
Elle correspond à la partie de la rétine où s'insère le nerf optique qui relaye les influx
nerveux de la couche interne jusqu'au cortex cérébral, ainsi que les vaisseaux
sanguins arrivant à l'œil et quittant l'œil. Dans la pratique, il s'agit donc d'une petite
portion de la rétine qui est dépourvue de photorécepteurs et qui est ainsi
complètement aveugle.
- Le nerf optique
Le nerf optique est un nerf reliant chaque globe oculaire, plus précisément au niveau
de la rétine, jusqu'au cerveau. La rétine est la zone de l'oeil réceptionnant la lumière :
le nerf optique se charge de transférer les informations reçues afin qu'elles soient
traitées par le cerveau.
B / Le fonctionnement de l'œil
Dans l'œil l'image d’un objet qui se forme sur la rétine a toujours la même taille
(environ 7mm), de plus l'œil est une sphère dont le diamètre ne varie que très peu, la
distance entre l’image sur la rétine et le centre optique ne peut donc pas changer. On
peut alors se demander comment l'image se forme de manière nette sur la rétine quel
que soit la distance entre la position de l'objet et le centre optique.
La vergence d'une lentille qui s’exprime en dioptries correspond à l'inverse de la
distance focale de la lentille f, et est donnée par l'expression suivante
(relation de conjugaison de Descartes):
p position de l'objet par rapport au centre optique
p' position de l'image (sur la rétine) par rapport au centre optique
f distances focales de la lentille
L’œil possédant un diamètre d'environ 2,5 cm, pour simplifier on admet que p' est
donc toujours égal à 2,5 cm. Pour conserver l'égalité précédente, la vergence de la
lentille ne va varier qu’en fonction de la distance p de l’objet. Si p est faible, la
puissance de la lentille est alors grande, et inversement si p est grand, la puissance
de la lentille est alors faible.
Exemple: Si nous prenons un objet situé à 1m du centre optique de l'œil,donc du
cristallin et que l'on applique la relation ci-dessus cela donne :
On obtient alors une vergence du cristallin de 41.On a alors 1/f=41 d'où f=2,4 cm.
De même si on prend un objet situé à 2m du centre optique de l'œil :
On obtient alors une vergence du cristallin de 40.5 dioptries. On alors 1/f=40,5 d'où
f=2,4 cm.
On remarque que f reste constant.
On en conclut alors que le cristallin est une lentille à vergence variable qui permet à
l'image de toujours se former parfaitement sur la rétine, quelle que soit la distance
de l’objet. On appelle ce mécanisme l'accommodation. L’enfant possède une très
grande amplitude d’accommodation, mais à partir de la cinquantaine, cette
accommodation devient inférieure à 3 dioptries et l’on devient gêné pour lire.
Pour comprendre les mécanismes des amétropies, il faut connaître comment se fait la
vision de loin et de près.
Pour l’œil normal (emmétrope) au repos, l’image d’un objet situé à plus d’une
centaine de mètres se forme sur la rétine. Les rayons lumineux entrent par la cornée,
traversent l'humeur aqueuse, puis la pupille, convergent grâce au cristallin sur la
rétine. Lorsqu’un objet se rapproche de l’œil, le corps ciliaire modifie la courbure des
faces du cristallin pour le rendre plus convergent. Ainsi la courbure du cristallin
augmente de manière à ce que l’image se forme toujours sur la rétine : c’est
l’accommodation. Comme nous l’avons vu précédemment l’œil et un système
complexe où le cristallin est donc assimilable à une lentille convergente, à une lentille
à distance focales variable qui permet de former sur la rétine l'image d'objets situés à
différentes distances. Cette distance focale est maximale quand l’œil est au repos. La
distance focale correspond à la distance qui sépare les lentilles de l’œil de la rétine.
Lorsque l’on regarde loin l’œil n’accommode pas, il peut voir des objets situés à une
distance maximale (infini). Cette distance maximale est appelée punctum remotum
P.R. Le punctum remotum est donc le point le plus éloigné que l’œil peut voir sans
mettre en jeux son accommodation.
Le cristallin est donc peu utilisé en vision de loin car les rayons lumineux arrivent
presque parallèles et la réfraction par la cornée suffit à les projeter sur la rétine.
Pour la vision de près les objets situés à moins de six mètres ne renvoient pas des
rayons parallèles à l'axe optique. La simple réfraction de la cornée ne permet pas
de les projeter sur la rétine. Grâce à l’accommodation le cristallin va se bomber et
s’épaissir. L’image se formera alors parfaitement sur la rétine. Le Punctum Proximum
P.P est la distance minimale pour laquelle l’œil peut percevoir l’image nette d’un
objet. Chez l’enfant Le Punctum Proximum de l'œil normal est d'environ 10 cm
cependant il croît légèrement pour être d’environ 25 cm chez l’adulte. Un œil normal
voit donc nettement des objets situés entre une distance minimale de vision distincte
(P.P) et «l’infini » (P.R). Au-delà l’œil n’accommode plus et les objets sont donc flous.
Remarque : La distance focale dépend de la forme du cristallin mais aussi de celle de
la cornée. Nous parlons donc de distance focale de l'œil plutôt que de celle du
cristallin uniquement. Un dioptre est une surface séparant deux milieux transparents
d'indices de réfractions différents. Si la lumière se propage en ligne droite dans un
milieu homogène et isotrope, elle est déviée lors du passage d'un dioptre: il y a
réfraction.
L'effet de lentille est obtenu grâce au passage de nombreux dioptres :
de la cornée, de l'interface humeur aqueuse/cristallin, de l'interface cristallin/humeur
vitrée.
De plus le cristallin lui-même n'est pas homogène et sa traversée correspond à la
traversée de plusieurs dioptres successifs.
L’œil possède un système optique complexe constitué d'une succession de dioptres,
souvent modélisé par une simple lentille. Ce système a la capacité de s’adapter.
SOURCE
http://tpemaladiesoeil.e-monsite.com/pages/le-systeme-visuel/le-fonctionnement-de-l-il.html
II une perception visuelle anormale
La perception (du latin perceptio) consiste à recevoir au moyen des sens, des images,
des sons, des impressions ou des sensations externes. Il s’agit d’une fonction
psychique qui permet à l’organisme de capter, d’élaborer et d’interpréter l’information
issue du milieu.
A / Les troubles de l'accommodation
L'accommodation est la faculté que possède l'oeil de modifier sa réfraction afin de
voir net à certaines distances. C'est le cristallin qui permet l'accommodation grâce à
l'action du muscle ciliaire, mais aussi la fonction de la pupille qui permet la captation
de la lumière.
Les causes des troubles de l'accommodation sont variables :
-Paralysies du muscle ciliaire : toxi-infection (diphtérie, botulisme), intoxications
(neuroleptiques, belladone, antiparkinsoniens, drogues) ;
-Spasmes accommodatifs : il s'agit d'un état de contracture permanente du muscle
ciliaire entraînant une augmentation de la puissance de réfraction. Ces spasmes se
voient surtout chez les enfants astigmates ou chez les myopes.
B / Les ilusions
Une illusion d'optique est une illusion qui concerne le système visuel humain (depuis
l'œil jusqu'au cerveau). C'est une perception de la réalité qui s'oppose à l'expérience
qu'on peut en faire par ailleurs. Les illusions d'optique surviennent naturellement ou
sont créées délibérément par des dispositifs qui utilisent certains principes de
fonctionnement du système visuel humain. Le spectacle en tire parti ; ce sont aussi
les expériences dont les neurosciences disposent pour expliquer la vision.
C / Les mirages
Le mirage un phénomène de réflexion de la lumière venant d'une région où l'air est
frais et pénétrant dans une une région où l'air est plus chaud (ex : au voisinage du
revêtement de la route).
En général, on observe des mirages lorsque l'indice de réfraction de l'air
atmosphérique varie en fonction de l'altitude, par suite, en particulier, de variations
de température. Dans ce cas, les trajets des rayons lumineux deviennent courbes. On
peut observer surtout les mirages sur des grandes étendues sableuses et désertiques
ainsi que sur les routes et certains endroits dépourvus de végétation.
Il existe deux types de mirages, le mirage chaud (ou inférieur) et le mirage froid (ou
supérieur).
SOURCE :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Mirage
https://fr.wikipedia.org/wiki/Illusion_d%27optique
http://www.espace-sciences.org/archives/qu-est-ce-qu-une-illusion-d-optique
http://tpeesperance2010.e-monsite.com/pages/iii-les-illusions-d-optique.html
http://ophtasurf.free.fr/illusions_explications.htm
http://www.cosmovisions.com/CTmirages.htm
http://tpemiragesg3.free.fr/superieurs.htm
http://ophtasurf.free.fr/mirages/mirages.htm
http://lesdefinitions.fr/perception-visuelle
http://www.doctissimo.fr/html/sante/encyclopedie/sa_1606_troubles_accom.htm
http://www.futura-sciences.com/sante/dossiers/medecine-oeil-vision-dela-vision-667/page/8/
http://povda.e-monsite.com/pages/mirages/les-mirages-mirages-froids-chauds-fata-morganas.html
http://www.maxisciences.com/illusion-d-optique/comment-les-illusions-d-039-optique-piegent_art33312.html