PhysiqueOptique géométrique Séance n°2

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NOM : ... Prénom : ... Classe : 2^nde ….

Thème : Dans l’optique d’une spécialité de 1^ère MPS

Physique Optique géométrique Séance n°2

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Objectifs

: Comprendre le fonctionnement de l’œil et le comparer à celui de l’appareil photo. Réaliser plusieurs montages optiques.

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Matériel

: Banc optique, écran, objet lumineux (lettre F), lentilles.

I. Comment fonctionne l’œil ?

 L’œil est un système optique complexe, essentiellement constitué des éléments suivants (figure ci-contre) :

 La cornée et le cristallin, le tout équivalent à un système convergent, de vergence variable grâce à un système musculaire ;

 La pupille : sa taille s’adapte à la luminosité de l’objet observé, permettant de diaphragmer les rayons incidents ;

 La rétine : zone constituée de cônes et de bâtonnets où se forme l’image par le cristallin. La zone de visibilité fine correspond à la

« fovéa » ou tache jaune, au voisinage de l’axe optique ;

 Le nerf optique : il transmet l’information au cerveau, qui va avoir pour tâche de décoder les informations simultanées fournies par les deux yeux, donnant ainsi la notion de relief et de distance notamment.

 L’œil peut être considéré en première approximation comme constitué d’une lentille convergente (le cristallin) situé à une distance fixe ( 17 mm) d’une surface sensible (la rétine).

1. Questions : Rechercher sur internet

1.1. Quand est-ce que l’œil est dit « au repos » ?

………..

1.2. Pourquoi l’œil « accommode » -t- il ?

………..

1.3. Citer les différents défauts de l’œil.

………..

1.4. Quelle est la distance focale d’une lentille ?

………..

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II. La caméra, l’appareil photo

 Les principaux éléments de l’appareil photo sont l’objectif, le diaphragme et le capteur (pellicule).

1. Manipulation

 On simule un appareil photographique avec une lentille convergente de vergence +5δ donc de distance focale f ’ = 20 cm, et un écran (=capteur).

 Dans un premier temps, on considère que l’objet à photographier est à l’infini. L’écran sera à l’extrémité du banc.

1.1. Faire la mise au point. Préciser l’élément à déplacer afin d’obtenir une image nette sur l’écran.

………..

 On désire maintenant photographier un objet se trouvant à 60 cm de l’objectif de l’appareil.

1.2. L’image est-elle nette sans mise au point ? ………

1.3. Pour former une image nette sur la pellicule (ou le capteur numérique), comment faut-il procéder ?

………..

1.4. Noter vos valeurs de OA = ……… et de OA’ = ………

2. Comparaison œil – appareil photo 2.1. Compléter le tableau suivant :

Œil Appareil photo

Cornée et cristallin Iris

Rétine

2.2. Citer les points communs entre l’œil et l’appareil photographique.

………..

2.3. La mise au point s’effectue-t-elle de la même manière ? Expliquer

………..

2.4. Quand on observe un objet, l’œil en forme une nouvelle image tous les dixièmes de seconde environ.

Est-ce le cas de l’appareil photographique ?

………..

2.5. Quel avantage une durée d’exposition réglable donne-t-elle à l’appareil photographique ?

………..

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