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Fonctionnement de l’œil emmétrope
Document 1: Description de l'œil humain.
L'oeil est un ensemble de milieux transparents que l'on peut, de façon très simplifiée, assimiler à : - une lentille convergente (L0) de vergence variable correspondant au cristallin,
- un écran (E) correspondant à la rétine.
L'iris (D) diaphragme le cristallin en limitant l'entrée de la lumière à une surface correspondant à la pupille.
La distance d entre le cristallin et la rétine est constante et environ égale à 18 mm.
Pour une vision correcte, les images réelles doivent se former sur la partie sensible de la rétine, pour être ensuite transmises au cerveau.
Document 2 : Les limites de vision distincte.
Un oeil normal peut voir distinctement des objets depuis l'infini (punctum remotum ou P.R.) jusqu'à une distance d'environ 25 cm (punctum proximum ou P.P.); l'image doit toujours se former sur la partie sensible de la rétine.
Problématique :
Au repos l'oeil normal voit des objets à l'infini. Pour voir des objets rapprochés, l'œil doit accommoder.
L’étude qui suit permet de définir le phénomène physique d’accommodation.
I. L'oeil au repos.
L’œil est au repos lorsqu’il observe des objets à l’infini. Le foyer image est alors situé sur la rétine où l’image se forme :
d E
O L0
A∞
A∞
F’
25 cm zone de vision distincte
P.R. P.P.
D E
O L0
d E
O L0
D
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Placer le foyer sur le schéma.
Dessiner la marche des deux rayons issus du point A à l’infini, et placer le point A’ image de A.
Quelle est la distance focale du cristallin ? Quelle est sa vergence ? Pour un point objet à l’infini, sont image A’ obéit à la relation : OA'OF' or OA'det f'OF' donc f'd
Par définition de la vergence :
d
C f 1
' 1
A.N. 41,7
10 24
1
3
C
III. L'oeil accommode :
Supposons qu’on veut voir des objets plus proches que l’infini ! la distance entre le cristallin et la rétine ne pouvant pas changer, comment s’adapte l’œil à cette situation ? On dit qu’il accommode…
Sur les deux schémas qui suivent, tracer les rayons qui permettent de former le point B’ image de B sur la rétine.
Objet entre le PR et le PP :
Objet au P.P. :
Déterminer, sur chaque schéma, la position du foyer image.
Comment évolue la distance focale du cristallin lorsqu’un œil voit un objet qui se rapproche ? Comment évolue la vergence du cristallin ?
La distance focale diminue lorsque l’objet se rapproche ; la vergence augmente lorsque l’objet se rapproche.
F’
E
O L0
A B
B’
A’
O
E L0
A B
F’
B’
A’
3
En utilisant la formule de conjugaison, calculer la vergence maximale Cmax que peut atteindre le cristallin.
OA OA
C 1
' 1
max
Avec OA'24103m et OA0,25m
A.N. : 41,7 4 45,7
25 , 0
1 10
24 1
max 3
C
Conclusion :
Donner une définition du processus d’accommodation de l’œil réel.
L’accommodation correspond à l’adaptation de la vergence du cristallin : lorsque l’objet se rapproche de l’œil, la vergence augmente (l’œil devient plus convergent).
