fonctionnement de l`œil et quelques defauts possibles

FONCTIONNEMENT DE L’ŒIL ET QUELQUES DEFAUTS POSSIBLES
L’œil, est un système optique complexe qui comprend plusieurs parties.
I. Modélisation
Dans une approche simplifiée, on modélise le système par :
Complétez le tableau suivant en indiquant quelle partie est modélisée par les instruments d’optique suivants:
Modèle de l’œil
Œil réel
Lentille convergente
Cornée + cristallin
Diaphragme
Iris (la pupille est le trou)
Ecran
Rétine
II. Fonctionnement de l’œil normal
1) Un œil normal, au repos (c’est-à-dire quand les muscles ciliaires sont détendus) voit naturellement net à l’infini.
Ainsi, le punctum remotum d’un œil normal est à l’infini.
a- Complétez le schéma.
b- Où est le foyer image ?
Le foyer image se situe sur la rétine
c- Quelle est la distance entre le cristallin et la rétine sachant
que la distance focale de la lentille équivalente est de
17mm pour cet œil ?
La distance focale est donc égale à la distance entre le cristallin et la rétine, soit ici 17mm
d- Quelle est la vergence de l’œil ? V = 1/f’ = 1/(17.10-3m) = 59
2) Supposons que l’œil reste au repos
et observe un objet proche de lui.
Complétez le schéma suivant.
a- L’œil voit-il net ?
Non, l’œil voit flou puisque l’image
ne se forme pas sur la rétine.
b- En conséquence, l’œil ne reste pas au repos, on dit qu’il accommode. Qu’est-ce que cela signifie ?
Pour que l’image se forme sur la rétine, il faut que le cristallin soit plus convergent. Les muscles ciliaires permettent de
bomber le cristallin, ce qui augmente sa vergence et diminue sa distance focale, c’est l’accommodation.
c- Le punctum proximum pour un œil normal est de 25cm. Dans ce cas, la vergence de l’œil est égale à 63. Quelle est
la nouvelle distance focale de l’œil ? f’ = 1/V = 1/63 = 0,016m = 16mm
d- Quelle est alors la distance entre le cristallin et la rétine ? Au cours de l’accommodation, l’œil ne change pas de
forme, la distance cristallin-rétine reste de 17mm
3) Rôle de l’iris
La pupille a un diamètre plus ou moins grand. Quel est l’intérêt de cette propriété de la pupille ?
L’iris permet de réguler la quantité de lumière qui entre dans l’œil en augmentant ou en diminuant le diamètre de la
pupille.
(Remarque : Plus la pupille est petite, plus la profondeur de champ est grande, c’est-à-dire, plus l’œil voit net sur une
grande distance)

III. Les défauts de l’œil
D’après ce qui précède, on obtient les schémas suivant lors de la formation d'une image dans le cas d’un œil normal :
œil au repos (cristallin peu bombé) Œil qui accommode (cristallin plus bombé)
1) Œil hypermétrope
Œil au repos Œil qui accommode Œil qui accommode
Schémas de la formation d'une image dans le cas d’un œil hypermétrope
D’après les schémas ci-dessus, expliquez quelle est l’anomalie d’un œil hypermétrope et comment peut-on pallier l’hypermétropie ?
Un œil hypermétrope ne voit pas net à l’infini au repos, l’image se forme derrière la rétine, le cristallin n’est pas assez
convergent. Moyennant un effort d’accommodation, l’œil hypermétrope
peut voir net un objet situé à l’infini. Mais, même en accommodant au
maximum, il ne verra pas net les objets proches.
On peut pallier ce défaut en utilisant une lentille convergente, sous
forme de lunettes ou de lentille collée contre la cornée.
2) Œil myope
Schémas de la formation d'une image dans le cas d’un œil myope
Œil au repos Œil qui accommode D’a
près
les
sch
éma
s ci-
des
sus,
expl
iquez quelle est l’anomalie d’un œil myope et comment peut- on pallier la myopie ?
Le cristallin de l’œil myope est trop convergent et l’image d’un
objet à l’infini se forme en avant de la rétine. Accommoder et
bomber le cristallin aggrave le phénomène. Donc le myope ne
voit pas à l’infini, son punctum remotum est fini. Par contre le
punctum proximum de l’œil myope est inférieur à 25cm.
On peut corriger la myopie en portant des lentilles ou des
lunettes divergentes.
3) Œil presbyte
D’après les schémas ci-dessus, expliquez quelle est l’anomalie d’un œil presbyte et comment peut-on pallier la presbytie ?
On voit que le cristallin garde la même forme sur les deux
schémas car il perd de son élasticité avec l’âge et les muscles
ne peuvent plus modifier sa courbure.
Il faut porter des lunettes avec des lentilles convergentes pour
voir de près, de préférence de focale variable (verres
progressifs) ce qui permet de voir nets des objets proches à
différentes distances de l’œil.
On peut aussi remplacer le cristallin par un implant multifocal.