-‐ Pratiquer une démarche expérimentale pour comparer les

THÈME : OBSERVER
L’ŒIL ET L’APPAREIL PHOTOGRAPHIQUE
TP 3
1S
NOM : .............................
PRÉNOM
: ......................
CLASSE
TP 02 OBS : ................ DATE : ....................................
I. OBJECTIFS a. COMPÉTENCE -­‐ Pratiquer une démarche expérimentale pour comparer les fonctionnements optiques de l’œil et de l’appareil photographique. b. NOTIONS ET CONTENU -­‐ L’œil ; modèle de l’œil réduit. -­‐ Lentilles minces convergentes -­‐ Accommodation. -­‐ Fonctionnements comparés de l’œil et d’un appareil photographique. II. MODÉLISATION DE L’ŒIL ET DE L’APPAREIL PHOTOGRAPHIQUE L’œil et l’appareil photographique sont deux instruments d’optiques : ils permettent de former l’image d’un objet. a. A l’aide des figures 1 et 2 , indiquez dans le tableau ci-­‐dessous les similitudes entre un œil et un appareil photographique, ainsi que les éléments d’optique permettant de les modéliser. b. Préciser également le rôle de chacun de ces éléments. Rôle Elément de l’oeil Elément de l’appareil photographique Modélisation c. Schématiser ci-­‐dessous le modèle optique de l’œil et de l’appareil photographique.  A l’aide du matériel présent sur vos tables, réaliser ce modèle optique. On prendra une lentille de distance focale f’=125mm, placée à une distance de 50 cm de l’objet. Positionner l’écran afin d’avoir une image nette de l’objet.  Vérifier le rôle du diaphragme. d. Qu’observez vous ? ......................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ III. OEIL ET APPAREIL PHOTO : DE VRAIS JUMEAUX ? Sur un appareil photographique, lorsque la position du sujet à photographier change, il est nécessaire de faire une mise au point afin que l’image obtenue sur le film ou le capteur reste nette. Dans le cas de l’œil, lorsque l’objet observé se déplace, il y a accomodation, de façon à ce que la vision reste nette, c’est à dire que l’image de l’objet se forme toujours sur la rétine. Investigation : L’accomodation de l’œil et la mise au point de l’appareil photographique s’effectuent-­‐elles de la même façon ? A l’aide du matériel mis à votre disposition, proposer un protocole expérimental permettant de trouver la réponse à cette question. ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ -­‐ L’une au l’autre des modifications peut-­‐elle être associée au fonctionnement de l’œil ou de l’appareil photo ? ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ SCHÉMAS : SCHÉMAS IV. CONSTRUCTION DES IMAGES Sur les schémas précédents indiquer la marche des rayons lumineux particuliers qui permettent de construire l’image A’B’ d AB Mesurer : La distance OA’ positionnant l’image de AB La taille AB de l’objet et A’B’ de l’image obtenue V. UTILISATION DES RELATIONS DE CONJUGAISONS ET DE GRANDISSEMENT L’œil réel. On rappelle qu’un œil normal au repos voit nettement les objets éloignés. a. Où se forme l’image de l’objet observé dans ces conditions ? ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ On suppose que pour cet œil, la rétine est distante de 1,6 cm du centre du cristallin. b. En déduire la distance focale et la vergence du cristallin lorsque celui ci observe un objet éloigné ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ c. En utilisant les relations de conjugaisons , déterminer à quelle distance se ferait l’image nette d’un objet proche situé à 25 cm de l’œil si cet œil n’accommodait pas ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ d. Déterminer la vergence et la distance focale f’ du cristallin quand celui ci accomode pour voir nettement cet objet proche ? L’appareil photographique On suppose la mise au point d’un appareil photographique est réalisée sur un objet très éloigné de l’objectif. Dans ces conditions la distance qui sépare les capteurs du centre optique de l’objectif (assimilé à une lentille mince) est de 50mm a.
En déduire la «focale » de l’objectif ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ On approche l’appareil photographique à une distance de 1,20 m de l’objet, le photographe agit sur la bague de mise au point pour obtenir une image nette sur les capteurs b.
Déterminer la distance qui sépare alors l’objectif des capteurs quand la mise au point est réalisée ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ c.
En déduire la longueur du déplacement de l’objectif que la bague de mise au point a effectué pour obtenir l’image nette de cet objet rapproché. ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................ remarque: ..........................................................................................................................................................................