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Modèle de l'oeil

Posté par
manon430
27-09-11 à 16:41

Un oeil est modélisé par une lentille convergente située à une distance d=25mm de la rétine. Cet oeil peut voir net des objets situés à l'infini à 25cm.
a) Faire un schéma.
b) Expliquer pourquoi la distance focale de la lentille doit être variable.
c) Quelle est la distance focale de cet oeil au repos ?
d) Quelle est la distance focale de cet oeil lorsqu'il observe un objet situé à 25 cm devant lui.

Je ne comprends pas cet exercice et votre aide serait la bienvenue.

Posté par
prbebo
Modèle de l'oeil 27-09-11 à 18:19

rebonjour manon430 (et cette fois-ci je fais tres attention...),

pour la question a) tu peux deja representer sur un schema la lentille convergente qui modelise l'oeil, ainsi que l'ecran qui joue le role de la retine.
Ensuite je te suggere de traiter d'abord la question c) (il faut juste savoir ce que veut dire "oeil au repos"). Tu pourras ensuite reflechir a la question b).

Je vois que tes deux exercices avancent en meme temps. Si Coll desire continuer a travailler celui-ci avec toi, je n'ai rien contre. Il y a beaucoup a  aire sur le forum "superieur" !

Bon courage,  prbebo.

Posté par
Coll Moderateur
re : Modèle de l'oeil 27-09-11 à 18:42

Re - bonjour à tous les deux,

Ce simple message pour être averti de la réponse de manon430

Posté par
manon430
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 20:02

a) le schéma que j'ai fait :

Modèle de l\'oeil

Posté par
manon430
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 20:03

c) la distance focale de cet oeil au repos est ? je ne peux pas utiliser la relation de conjugaison non ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 20:13

prbebo t'a posé une question précise.

Que signifie "œil au repos" ?

La distance entre la lentille et la rétine (l'écran) étant de 25 mm, quelle doit être la distance focale de la lentille pour que des objets à l'infini aient leur image nette sur la rétine ?

Posté par
manon430
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 20:17

justement je ne sais pas ce que ça signifie :/
la distance focale doit être égale à 0...je ne sais pas du tout :$

Posté par
Coll Moderateur
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 20:24

Là, il faut sûrement que tu ouvres ton livre et apprennes ton cours.

Impossible de faire de l'optique géométrique sans savoir quelles sont les propriétés d'une lentille mince convergente, ce que l'on appelle "centre optique", "foyer objet", "foyer image" et la marche de quelques rayons caractéristiques.

Posté par
manon430
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 20:27

je connais bien mon cours mais je n'ai jamais entendu parler de "oeil au repos"

Posté par
Coll Moderateur
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 20:30

As-tu étudié l'œil et le rôle du cristallin ?

Posté par
manon430
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 20:33

oui le cristallin est assimilable à la lentille, il sert à faire converger les rayons lumineux

Posté par
Coll Moderateur
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 20:38

Ce n'est pas le seul élément de l'œil qui sert à faire converger les rayons lumineux.

Il a un rôle tout particulier, car il est capable de changer de forme et en conséquence sa vergence évolue. Dans quel but ?

Posté par
manon430
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 20:46

dans le but de faire apparaître l'image sur la rétine...

Posté par
Coll Moderateur
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 20:53

Dans le but de faire apparaître une image nette sur la rétine.

Tu as étudié la relation de conjugaison ; mais as-tu compris ? Pour chaque distance de l'objet la relation de conjugaison permet de calculer la distance à laquelle se forme l'image.

Les objets que tu regardes sont-ils tous à la même distance de ton œil ?

En conséquence, les images seraient-elles toutes à la même distance du centre optique de l'œil si cet œil n'avait pas le moyen de modifier sa distance focale ? Cela se nomme "l'accommodation" et c'est le cristallin qui en est capable.

Posté par
manon430
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 20:57

oui je l'ai comprise.
Les objets que je regarde sont à une distance variable de mon oeil. Non elles ne le seraient pas. Donc plus l'objet est loin de l'oeil, plus la lentille ou le cristallin "grossirait" et...

je ne sais pas si mon raisonnement est correct :/

Posté par
Coll Moderateur
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 21:00

Pour regarder les objets proches, il faut une vergence forte du cristallin. Et cette "accommodation" est fatigante.
Il est beaucoup plus reposant pour l'œil ("normal") de regarder à l'infini, car il n'a pas alors à accommoder. Il est "au repos".

Posté par
manon430
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 21:06

ok donc pour résumer :

a) schéma
b)La distance focale de la lentille doit être variable pour que l'image apparaisse nette suivant la distance de l'oeil à l'objet.
c)relation de conjugaison : 1/f'=OA'.OA/OA'-OA = -0.25x0.025/-0.25-0.025=0.023m environ soit 2.3 cm...
d) même chose car OA=0.25m

Posté par
Coll Moderateur
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 21:08

oui pour a) et b)

Question c
Quelle est la distance focale de l'œil au repos (aucun calcul si tu as compris, ce qui ne semble pas encore être le cas) ?

Posté par
manon430
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 21:10

25cm

Posté par
Coll Moderateur
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 21:14

Pas du tout.

Relis les explications dans l'autre exercice.
On place le capteur, l'écran, la rétine... à une distance du centre optique telle que les images y soient nettes.

L'image de l'infini est nette sur la rétine quand l'œil est au repos.

Posté par
manon430
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 21:15

ouh je sens que je vais jamais y arriver donc 25mm ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 21:20

Evidemment...

Distance entre la lentille et la rétine : 25 mm
Sans modifier la vergence de cette lentille (sans accommoder) l'image nette de l'infini se forme sur la rétine si la distance focale de la lentille vaut 25 mm

Quelle doit être la nouvelle distance focale de la lentille pour former une image nette à 25 mm d'un objet qui n'est plus à l'infini mais qui est seulement à 25 cm ?

Posté par
manon430
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 21:26

2.3 cm (réponse de tout à l'heure) je ne suis pas du tout sure

Posté par
Coll Moderateur
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 21:31

Oui, c'est bon.

Avec ce modèle très simplifié, quand l'œil est au repos il a une distance focale de 2,5 cm (vergence de 40 dioptries) et voit nettes les images des objets "à l'infini", c'est-à-dire très loin par rapport à la distance focale.
Quand il accommode au maximum (et c'est fatigant ! ) il peut voir des images nettes des objets situés à seulement 25 cm ; sa distance focale est alors d'environ 2,3 cm (vergence de 44 dioptries).

Voilà le rôle essentiel du cristallin.

Quand le cristallin vieillit, il n'est plus capable de modifier autant sa vergence. C'est la raison pour laquelle les personnes âgées ne peuvent plus lire sans lunettes des journaux placés à 25 cm de leurs yeux.

Posté par
manon430
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 21:35

ok merci beaucoup !

Posté par
Coll Moderateur
re : Modèle de l'oeil 29-09-11 à 21:37

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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