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observations faites avec une lentille Pondichéry 05/01 En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts.
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oeil |
Description de l'expérience On tient une lentille L1 de vergeure C1 = +8 d à bout de bras et on regarde à travers cette lentille un objet AB trés lointain (considéré comme à l'infini) : l'image de cet objet est vue nette et renversée si le bras est bien tendu. On rapproche alors la lentille de l'œil tout en regardant ce même objet à travers la lentille : l'image devient progressivement très floue, jusqu'à disparaître. puis lorsque la lentille est très proche de l'œil, elle réapparaît presque nette mais droite. On cherche dans cet exercice à interpréter ces observations en modélisant l'œil et en étudiant le système de deux lentilles convergentes formé par la lentille de vergence 8 d et l'œil. Première partie: modélisation de l'œil On peut donner de l'œil un modèle simplifié appelé " œil réduit" : La vergence C2 de L2 est variable (caractéristique due à la déformation possible du cristallin).Un objet n'est vu nettement par l'œil que si son image se forme sur la rétine située à une distance d' fixe du cristallin. L'œil normal donne d'un objet à l'infini une image nette sur la rétine sans avoir à accommoder. On dit que l'œil est au repos. Sa vergence est alors minimale et vaut 60 d. Quand l'œil normal regarde un objet rapproché, le cristallin se déforme : on dit que l'œil accommode. De même, dans l'œil réduit la vergence C2 de la lentille L2 augmente. 1- Calculer, en centimètres, la valeur de la distance d' entre la lentille L2 et l'écran (équivalente à la distance séparant le cristallin de la rétine). 2 -Calculer la vergence maximale de L2 sachant que la distance minimale de vision distincte pour l'œil normal est de 25 cm. Deuxième partie : système ( lentille L1 + œil ) correspondant à l'expérience la lentille L1 de vergence C1 = +8 d donne de l'objet AB à l'infini une image A1B1. Cette image sert d'objet pour la lentille L2 de vergence C2 qui en donne une image A2B2. La vergence C2 est variable comme il a été rappelé précédemment. On rappelle que la perception visuelle est inversée par rapport à A2B2 (une image finale A2B2 orientée vers le bas correspond à la vision d'un objet orienté vers le haut). 1 - Préciser la position de l'image A1B1 donnée par L1 de l'objet AB à l'infini. Construire cette image sur le schéma 1 de l'annexe à rendre avec la copie. (ci-dessous) ![]() 2 - On considère les différentes positions de cette image A1B1 par rapport à l'œil lorsque l'on rapproche L1 de celui-ci supposé au repos. a)Sur les schémas 2, 3, 4 ci-dessous, construire l'image A2B2 que donne la lentille L2 de l'objet A1B1. b)Indiquer sur chaque schéma la nature (réelle ou virtuelle) de l'objet A1B1 et de l'image A2B2 ![]() 3 - a) En s'aidant du schéma 2, montrer que l'accommodation permet d'avoir une image nette. b) À quelle distance minimale de l'œil doit se trouver A1B1 pour que l'image se forme sur la rétine ? c) Quelle doit être alors la longueur minimale du bras tendu ? 4- A l'aide du schéma 4, interpréter la fin de la description de l'expérience : " puis lorsque la lentille est très proche de l'œil, elle (l'image) réapparaît presque nette mais droite ".
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distance focale : 1/60 = 0,0166 m = 1,66 cm. L'objet est maintant à 25 cm devant l'oeil et l'image se forme toujours sur la rétine mesure algébrique de OA : -0,25 m mesure algébrique de OA' : 0,01666 m nouvelle distance focale : 1/f ' =1 / 0,0166 + 1/ 0,25 = 60+4 =64 d'où f ' = 1/64 et la vergence maximale vaut C=64 d. ![]() l'image A1B1 se forme dans le plan focal image passant en F'1. ![]()
En accomodant la distance focale de l'oeil diminue, l'image nette est sur la rétine et l'objet A1B1 se trouve à la distance minimale de vision distincte soit 25 cm devant l'oeil. A1B1 est au foyer image de L1. ( AB à l'infini). la longueur du bras tendu est : 1/8 +0,25 = 37,5 cm
On se trouve dans le cas de figure n°4 : objet AB à l'infini donc A1B1 au foyer image de L1 . A1B1 à 1/8 = 0,125 m = 12,5 cm à gauche de L1 et la profondeur de l'oeil est de 1,66 cm. L'image est sur la rétine de même sens que A1B1. La lentille L1 est donc à 12,5-1,66 = 10,84 cm devant l'oeil.
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