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2DE : QUAND L’ŒIL S’ACCOMMODE D’UN OBJET LUMINEUX TROP PROCHE

samedi 16 novembre 2019, par Oscillo&Becher


QUAND L’ŒIL S'ACCOMMODE D'UN OBJET LUMINEUX TROP PROCHE

QUAND L’ŒIL S'ACCOMMODE D'UN OBJET LUMINEUX TROP PROCHE

DOCUMENT 1 : DESCRIPTION SIMPLIFIEE DE L’OEIL

L'oeil est un ensemble complexe de milieux transparents assimilable à une sphère d'environ 25 mm de diamètre, entourée par trois couches emboîtées :

  • la sclérotique constituant le blanc de l'oeil, reliée à l'avant à la cornée transparente et plus bombée.
  • la choroïde dont la partie colorée forme à l'avant l'iris avec en son centre un trou appelé pupille permettant de faire varier, comme un diaphragme 1, la quantité de lumière pénétrant dans l'oeil.
  • la rétine dont le prolongement constitue le nerf optique.

Pour former une image sur la rétine, la lumière issue d'un objet traverse successivement plusieurs milieux transparents : la cornée, l'humeur aqueuse, le cristallin et l'humeur vitrée. Le cristallin joue un rôle essentiel dans la formation de l'image sur la rétine. Il a une forme biconvexe 2 dont la courbure peut changer sous l'action des muscles ciliaires.

Au repos, un oeil sans défaut, dit emmétrope, voit nettement un objet éloigné. Pour voir des objets proches nets, son cristallin modifie sa courbure : c'est le phénomène d'accommodation 3.

DOCUMENT 2 : "L’OEIL RÉDUIT", MODÈLE DE L'OEIL RÉEL

OeiReeletReduitNumeros.png

Figure 1 : L'oeil a une profondeur constante : la distance d ne peut varier.

Légende :

  • Oeil réel :
    • 1 : Iris
    • 2 : Pupille
    • 3 : Cristallin
    • 4 : Rétine
  • Oeil réduit, modèle de l'oeil :
    • 5 : Diaphragme
    • 6 : Lentille mince convergente
    • 7 : Écran

Le cristallin de l'oeil est modélisable par une lentille mince convergente

DOCUMENT 3 : LES LENTILLES CONVERGENTES

Utilisons l'animation "Lentilles convergentes"

AnimationLentilleLEGENDE.png

AnimationLentille1.png

Approchons "l'objet lumineux" du foyer F de la lentille,

AnimationLentille2.png

Approchons encore "l'objet lumineux" du foyer F de la lentille,

AnimationLentille3.png

Quand "l'objet lumineux" s'approche du foyer F de la lentille,

  • la valeur absolue du grandissement \(|\gamma|\) augmente.
  • l'image s'éloigne de la lentille.

En quoi ce constat compromettrait-il la vision d'un objet lumineux proche par l'oeil ? (On rappelle que l'oeil a une profondeur constante)

ACCOMMODATION DE L'OEIL

Pour voir des objets proches nets, le cristallin de l'oeil (que l'on peut modéliser par une lentille mince convergente) modifie sa courbure :

LentillesPlusOuMoinsBombees.png

Figure 6 : Lentilles plus ou moins "bombées". Les schémas sont à la même échelle.

Animation illustrant l'accomodation de l'oeil pour la vision d'objets proches

Notes de bas de page:

1

Elément optique qui, placé sur le trajet de la lumière dans un système optique, limite la quantité de lumière transmise.

2

Qui a deux surfaces bombées vers l’extérieur.

3

Changement qui s'opère dans l'œil pour rendre la vision distincte à des distances différentes.

Created: 2019-11-16 sam. 14:48

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