L`oeil et l`appareil photo

1ere S
Thème : Observer
TP : L’œil et l'appareil photographique
TP 1B
Objectif : Pratiquer une démarche expérimentale pour comparer les fonctionnements optiques
de l’œil et de l'appareil photographique.
I- Étude de l'appareil photographique :
En étudiant la page internet : http://etronics.free.fr/how/appjetab/appjetab.htm On cherche à
déterminer la composition d'un appareil photographique jetable.
1- Déterminer quels sont les principaux éléments de l'appareil
photographique.
2- Faire un schéma du modèle optique de l'appareil photographique.
II- Le modèle optique de l’œil :
1- Rappeler quel est le modèle optique de l’œil (voir TP1-A). Faire un
schéma.
Sur le banc optique, placer la lentille (C = 8 δ) le plus loin possible de l'objet et chercher la
position de l'écran pour obtenir une image nette de l'objet.
2-a) Relever la distance lentille-écran OA' lorsque l'image est nette.
2-b) A quelle valeur correspond cette distance ?
Placer devant la lentille convergente un diaphragme et réduire le diamètre d'ouverture de la
lentille.
3- Qu'observe-t-on ?
4- Quelle partie de l’œil est modélisée par ce diaphragme ? (voir TP1-A)
5- Conclure sur le rôle de l'iris dans l’œil.
III- Comparaison des modèles optiques de l’œil et de l'appareil photographique :
II-1) Similitudes :
Par comparaison des modèles optiques, faire un parallèle entre les différentes parties des
modèles optiques de l'œil et de l'appareil photo. Présenter vos résultats sous la forme d'un
tableau.
II-2) Différences :
➢ Expérience :
Sur le banc optique, placer l'objet, l'écran et la lentille (C = 8 δ) à environ 1m de l'objet.
Positionner l'écran de manière à avoir une image nette sur l'écran.
1- Faire le schéma de l'expérience.
Déplacer maintenant l'objet à environ 25 cm de la lentille.
2- Qu'observez-vous ?
3- Comment faire pour retrouver une image nette sur l'écran ?
➢ La mise au point de l'appareil photographique :
Lorsque l'on prend une photographie, il est nécessaire d'effectuer une mise au point en fonction
de la distance à laquelle se trouve l'objet afin d'en obtenir une image nette sur l'écran.
4- En vous aidant de l'expérience précédente, expliquer ce qu'il se passe dans un appareil
photographique lorsqu'on fait une mise au point ?
5- Faire deux schémas expliquant ce phénomène : photographie d'un objet proche et
photographie d'un objet éloigné.
6- Comment évolue la distance lentille-écran quand l'objet s'approche de l'appareil photo ?
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➢ Comparaison avec l’œil : l’accommodation
7- Dans un œil, la distance entre le cristallin et la rétine peut-elle varier ?
Réaliser un œil réduit, en utilisant la lentille (C = 10 δ), l'écran étant situé à une distance fixe de
25 cm de la lentille. Positionner l'objet lumineux à 1m de la lentille.
8- Observer l'image sur l'écran.
Approcher l'objet lumineux à 25cm de la lentille.
9- Qu'observe-t-on ?
10- Sachant que l'on ne peut plus faire varier la distance lentille-écran, que peut-on modifier
pour obtenir une image nette sur l'écran ?
Essayer d'autres lentilles jusqu'à observer l'image nette sur l'écran.
11-a) Avec quelle lentille observe-t-on l'image nette de l'objet lointain ?
11-b) Avec quelle lentille observe-t-on l'image nette de l'objet proche ?
12- Comment doit évoluer la distance focale du cristallin lorsqu'on observe un objet qui
s'approche de nous ?
13- Schématiser ce phénomène en construisant l'image d'un objet éloigné puis proche d'une
lentille convergente. Comparer la position des foyers images de la lentille dans chaque cas.
II-3) Conclusion :
1) Quelle est la différence entre la modélisation de l’œil et celle de l'appareil photo ?
2) Comparer la mise au point d'un appareil photo et l’accommodation de l’œil.
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Liste de matériel :
Bureau :
• maquette de l’œil
• maquette appareil photo
• ordinateur + vidéoprojecteur
Élèves :
• ordinateur avec accès internet
• banc optique
• objet lumineux
• écran
• support de lentille + boite de lentilles 20 δ ; 10 δ ; 8 δ ; 4δ
• diaphragme
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