Cours - PhyZik

Chapitre 1
Vision et Images
Le but de ce chapitre est de décrire le fonctionnement optique de l’œil et d’un appareil photographique à l’aide des
éléments qui les composent.
I – Modélisation de l’œil
Matériel : - maquette de l’œil de SVT avec lampe de bureau pour éclairer l’objet.
- diaphragme, grosse lentille 4δ et écran sur support pour image du même objet ou de la fenêtre.
Œil
Modèle de l’œil réduit
L’œil peut être modélisé par des instruments d’optique : a = Diaphragme ↔ pupille
b = Lentille convergente ↔ cristallin
c = Ecran ↔ rétine
II – Quelles sont les caractéristiques d’une lentille convergente ?
Matériel : tableau magnétique avec lentille et laser multifaisceaux
Certains rayons lumineux ont un trajet particulier à travers une lentille convergente :
 Tout rayon lumineux passant par le centre optique O de la
lentille ne subit aucune déviation.
 Tout rayon lumineux passant par le foyer objet F émerge de la
lentille parallèlement à l’axe optique.
 Tout rayon lumineux parallèle à l’axe optique émerge de la
lentille en passant par le foyer image F’.
La distance OF’ est caractéristique de chaque lentille : c’est la distance focale notée f’.
OF’ = f’
Rq : Les verres correcteurs sont caractérisés par leur vergence notée C telle que :
′
Ex : Si    alors ′
O
F’
O
F’
F
O

III – Quelles sont les caractéristiques d’une image ?
1) Construction graphique
Poly avec constructions images à compléter (images réelle, virtuelle et au foyer F’).
L’image B’ d’un point B se forme à l’intersection des rayons lumineux provenant de B.
Si un point A est sur l’axe optique, alors son image A’ est également sur l’axe optique.
2) Relation de conjugaison et de grandissement
Activité : Relation de conjugaison
Important : Les distances sont définies avec des grandeurs algébriques (avec un signe + ou -).
Le axes comptés positivement sont :
′   mais ′
Relation de conjugaison :
′ ′
Relation de grandissement :
  ′′ ′
 sans unité
Reprendre le poly avec les constructions et discuter du signe et de la grandeur de .
IV – Fonctionnements comparés de l’œil et de l’appareil photographique.
Matériel : - maquette de l’œil de SVT avec lampe de bureau pour éclairer l’objet (montrer l’accommodation)
- diaphragme, grosse lentille 4δ et écran sur support pour image du même objet ou de la fenêtre.
DI (notée avec la lentille de 10δ) 3 p 20 Bordas
Lorsqu’un objet de rapproche de l’œil, la distance focale du cristallin diminue pour que l’image se forme sur la rétine
car la distance cristallin – rétine doit rester constante (  . C’est le phénomène d’accommodation
Par contre pour un appareil photographique, la mise au point peut se faire en modifiant la distance entre l’objectif et
le capteur car c’est la distance focale qui est constante (  .
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