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L’œil, accommodation défauts et corrections
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I.
Que fait la lumière lorsqu’elle traverse une lentille convergente ?
1. Modélisation d’une lentille convergente
Une lentille convergente est caractérisée par :
 Un axe optique : droite reliant les 2 centres C1 et C2 des dioptres sphériques constituant la lentille
 Un centre optique : milieu entre les 2 centres C1 et C2. Le centre optique est noté O
 Un foyer image noté F’ et un foyer objet noté F
Schéma complet des différents points particuliers d’une lentille convergente :
F
F’
O
Le foyer principal objet noté F est le symétrique du foyer principal image F’ par rapport à O
2. Les rayons particuliers
Parmi l’infinité de rayons pouvant traverser une lentille convergente, il en existe certains dont le trajet est connu :
Les rayons lumineux
passant par le centre
optique O d'une lentille
ne sont pas déviés.
Les rayons lumineux qui
arrivent parallèles à l'axe
optique d'une lentille focalisent
en un point situé sur l’axe
optique, appelé foyer principal
image de la lentille. On le note
F’
3. Distance focale, plan focal et vergence
Les lentilles convergentes sont caractérisées par leur
distance focale, il s’agit de la distance entre le centre
optique et le foyer principal image, elle est notée f’. On a :
f’ = OF'
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Un rayon incident passant par le
foyer objet F émerge de la
lentille parallèlement à l’axe
optique
Le plan focal objet est le plan ⊥ à l’axe optique et passant par le foyer principal objet. Le plan focal image est le
plan ⊥ à l’axe optique et passant par le foyer principal image.
Pour caractériser les lentilles, les opticiens utilisent l’inverse de la distance focale, appelée vergence et notée C:
𝐶=
1 𝐶 𝑒𝑛 𝑑𝑖𝑜𝑝𝑡𝑟𝑖𝑒 (𝛿)
{
𝑓′ 𝑓 ′ 𝑒𝑛 𝑚è𝑡𝑟𝑒 (𝑚)
Une lentille est très convergente si la distance focale est courte et la vergence élevée.
4. Principe de construction d’une image donnée par une lentille convergente
Un objet lumineux est représenté par une flèche verticale notée AB, perpendiculaire à l’axe optique. Son image
A’B’ est perpendiculaire elle aussi à l’axe optique et tous les rayons issus du point objet B passant par la lentille
se croisent en B’.
Parmi tous les rayons lumineux issus de B, il en existe certains dont le trajet est connu (voir
I.2.).
 Tout rayon incident passant par le centre optique d’une lentille n'est pas dévié par la lentille.
 Tout rayon incident passant par le foyer objet F d’une lentille émerge à travers celle-ci parallèle à l’axe
optique
 Tout rayon incident parallèle à l’axe optique émerge à travers une lentille en passant par le foyer image
F’
Pour chaque situation de la feuille annexe
- construire l’image A’B’ de l’objet AB
- délimiter en jaune le faisceau incident puis le faisceau émergent
II.
Vision d’un œil emmétrope et accommodation
1. L’accommodation et les points particuliers de l’œil
Pour voir un objet net il faut que l’image de celui-ci se forme sur la rétine. Cette image est plus petite que l’objet
lui-même et elle est renversée
Lorsque l’œil est au repos les objets situés
à l’infini (éloignés) sont vus sur la rétine
car leur image se forme sur le plan focal
image où se trouve la rétine.
En revanche pour un objet proche , l’image se trouve
théoriquement en arrière de l’œil, c'est-à-dire derrière
la rétine : la vision de l’objet est floue
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Afin de voir les objets proches nettement, les muscles
ciliaires se relâchent ce qui permet au cristallin de se
bomber davantage afin de devenir plus
convergent et ce, jusqu’à ce que l’image se forme sur
la rétine : il s’agit de l’accommodation
Lorsque l’œil modifie le rayon de courbure de son cristallin pour que l’image se forme toujours sur la rétine, on
dit qu’il accomode



Le punctum proximum (PP) est le point le plus près que l’œil puisse voir nettement. L’œil accommode
alors au maximum (L’état d’accommodation maximum ne peut pas être tenu longtemps car l’œil se
fatigue vite.)
Le punctum remotum (PR) est le point le plus loin que puisse voir nettement l’œil sans accommodation
Ces deux positions délimitent la zone de vision distincte : Zone de vision distincte
2. L’œil emmétrope
L’œil emmétrope (ou œil « normal ») est un œil sans défaut.
• Au repos un œil emmétrope voit distinctement un objet lointain : l’objet étant situé à l’infini, l’image se
forme sur le plan focal image où se situe la rétine
 Le punctum proximum d’un œil emmétrope, point le plus près que l’œil voit sans accommoder, est
d’environ 10 cm pour un enfant, 25 cm vers 40 ans et 40 cm vers 50 ans.
III.
Défauts de l’œil et corrections
1. L’œil myope
Au repos un œil myope est trop convergent : il ne peut
pas voir nettement un objet lointain car l’image de cet
objet se forme devant la rétine
La myopie peut-être corrigée par une lentille
divergente
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2. L’œil hypermétrope
Au repos un œil hypermétrope n’est pas assez
convergent : sans accommodation l’image d’un objet
lointain se forme derrière la rétine. Cependant l’œil
peut accommoder pour voir nettement les objets
lointains
L’hypermétropie peut-être corrigée par une lentille
convergente
3. La presbytie
La presbytie est un défaut d’accommodation dû au durcissement du cristallin : le cristallin perd de son élasticité :
le punctum proximum s’éloigne de l’œil.
On compense le défaut de presbytie par une lentille convergente (souvent progressive)
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Construction de rayons à travers une lentille convergente

Cas n°1 : Image d’un objet AB situé avant le foyer principal objet
 Cas n°2 : Image d’un objet se situant sur le plan focal objet

 Cas n°3 : Image d’un objet AB situé après le foyer principal objet

 Cas n°4 : Image d’un objet à l’infini

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