Thème 3 : ONDES ET SIGNAUX TP 2nde
LE MODELE DE L’ŒIL
Objectif : On cherche durant ce TP à comprendre le fonctionnement de l’œil humain et à trouver un parallèle entre l’œil et le banc optique utilisé lors du TP précédent.
Compétences travaillées : APP : Extraire et organiser l’information.
ANA-RAIS : Élaborer un protocole.
REA : Mettre en œuvre un protocole.
COM : Rendre compte à l’écrit.
Notions : Les lentilles
PROBLEMATIQUE Une petite expérience :
Fermer un œil, prendre un stylo et le tenir bras tendu devant l’œil. Placer le stylo devant l’écran du vidéoprojecteur ou un mur...
• Fixer le stylo. Comment apparaît le stylo ? Comment apparaît l’écran du vidéoprojecteur ? • Fixer l’écran. Comment apparaît le stylo ? Comment apparaît l’écran du vidéoprojecteur ? On cherche à comprendre....
DOCUMENTS A DISPOSITION
Doc.1 : Fonctionnement de l’oeil
Lorsque la lumière entre dans l’oeil, elle traverse plusieurs milieux transparents : la cornée, l’humeur acqueuse, le cristallin et l’humeur vitrée. Cet ensemble se comporte comme une lentille mince convergente.
Lorsqu’on observe un objet, une image se forme sur la rétine.
Dans l’oeil, la distance entre le cristallin et la rétine ne peut pas varier.
Doc.2 : Banc optique Doc.3 : Principe de l’accomodation
• La lumière issue des objets très éloignés traverse différents milieux transparents (cornée, humeur aqueuse, cristallin, humeur vitrée) où la lumière subit différentes réfractions. Ces milieux jouent le rôle d'une lentille mince convergente qui forme sur la rétine une image nette des objets.
• Pour un œil normal (dit emmétrope) au repos, le foyer image du système convergent que constituent les milieux transparents de l'œil se trouve sur la rétine : quand un objet est très éloigné, son image se forme directement sur la rétine de l'œil normal au repos.
• Pour observer des objets proches, les muscles ciliaires agissent sur le cristallin sans que l'observateur en ait conscience ; ils peuvent le rendre pius convergent de façon à ce qu'une image nette des objets observés se forme sur la rétine.
C’est l'accommodation.
Thème 3 : ONDES ET SIGNAUX TP 2nde TRAVAIL A RÉALISER
I- Manipulation
1°) A l’aide du schéma ci-dessous, relier certaines parties de l’œil humain et les éléments de l’œil modélisé.
cornée diaphragme
pupille
iris lentille
convergente rétine
cristallin écran
2°) Utiliser le montage du doc.2.
Fixer la lentille sur la graduation 100 cm. Fixer l’écran à 15 cm. La lentille et l’écran modélisent l’œil, la distance les séparant ne doit plus être modifiée.
Placer l’objet de façon à ce que l’image soit nette sur l’écran. Noter la distance objet-lentille.
D1 = _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Placer maintenant l’objet à une distance D2 = 7,5 cm.
Qu’observe-t-on sur l’écran ?
Que peut-on faire pour qu’elle devienne nette ? Proposer une solution ci-dessous. Appeler le professeur avant de la mettre en pratique.
Thème 3 : ONDES ET SIGNAUX TP 2nde II- Construction graphique d’une image
Compléter les graphiques ci-dessous représentant les deux situations précédentes. En déduire les positions des foyers objet et image, puis les distances focales.
III- Conclusion
Expliquer ce qui se passe dans l’œil lorsque l’œil voit nettement l’écran du vidéoprojecteur puis le stylo tenu au bout d’un bras.
