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Vergence double !

Posté par
Bobinette
02-01-14 à 17:42

Salut à tous !
Et bonne année...

Alors voilà, petit problème avec la vergence !


Une personne très âgée a perdu toute faculté d'accommodation, et ne peut voir nettement que des objets
AB situés à 1,0 m.
Sa vision  est corrigé.
L'oeil est alors modélisé par une lentille, dont la vergence est la somme  de la vergence de l'oeil et de celle du verre correcteur. La distance entre le cristallin et la rétine est égale à 15.0 mm.

a) Quel est la vergence de l'œil ?
b) Calculer la vergence du verre correcteur permettant de voir des objet situé à l'infinis.
c) La personne pourra-t-elle lire le journal de 25cm avec ces verres? Justifier la réponse
d) Pour voir de près, cette personne a besoin de lunettes à double foyer, c'est-à-dire ayant deux valeurs
différentes de vergence, selon la position sur le verre. Quelle est la valeur de la deuxième vergence
permettant de lire le journal ?

a) f' = 15.0 mm
C = 1/f
C= 1/ 0.015
C= 67 .7 Dioptries


b) Un oeil emmetrope possède une vergence de 65 Dioptries, donc :
Ccorrecteur = 65 - 67
            = -1.7 Dioptries

Sa me parait étrange d'avoir une lentille divergente pour ce cas ...

c) Non, car l'accomodationn'a plus lieu, et que ces verre lui permettrons de voir au delà de 1m jusqu'a l'infinis.
Donc, il lui faudra une autre paire de lunette.

La je ne sais pas si on attend un calcul de ma part

d) La je bloque un peu, j'ai essayé de faire :

D'après la relation de conjugaison on a :
1/ OF' = 1/OA'-1/OA
      = 1/ 0.015 - 1/-0.25
      =70.7 Dioptries

Donc Ccorrectifs = 65 - 70.7
                 = -5.7

Donc la personne devra porté ayant une seconde vergence de -5.7 Dioptries

Merci d'avance

Posté par
Coll Moderateur
re : Vergence double ! 02-01-14 à 17:51

Bonjour,

On reprend question par question.

Question 1
La distance du centre optique à l'écran (cristallin à rétine) vaut 15,0 mm
Dans ces conditions les images nettes sont celles d'objets situés à 1 m de l'œil

Quelle est la distance focale de l'œil et donc quelle est la vergence de l'œil ?

Posté par
Bobinette
re : Vergence double ! 02-01-14 à 19:31

Merci de ta réponse !

Oui, mais comme c'est un problème au niveau du cristallin, L'accomodation n'a plus lieu ...
Mais, L'image se forme toujours sur le plan focal image et donc sur la rétine, non ?


Du coup, si j'ai bien compris :
on fait:
1/OF' = 1/OA" -1 /OA
      = 1/ 0.0152 - 1/-1
      = 66.7 dioptrie

Posté par
Coll Moderateur
re : Vergence double ! 02-01-14 à 20:23

Oui.

Vergence de cet œil : environ 66,7 dioptries
_________

Il faut maintenant que des objets à l'infini aient, grâce à un verre correcteur, une image à 1 mètre.
Et ainsi, puisque cet œil peut voir des images à 1 mètre, les objets à l'infini seront vus nets...

Quelle est la lentille nécessaire et quelle est sa vergence (aucun calcul si tu sais ton cours ! )

Posté par
Bobinette
re : Vergence double ! 02-01-14 à 22:13

Sans calcul... Je ne vois pas !

Dans mon cours, on dis juste :
Cresultante = Coeil + Ccorrectif

Sachant qu'un oeil emmetrope possède une vergence de 65 Dioptries, :
Ccorrecteur = 65 - 66.7
            = -1.7 Dioptries

Donc, lentille divergente, ce qui me parait d'ailleurs, bien étrange

Posté par
Coll Moderateur
re : Vergence double ! 03-01-14 à 08:03

Cette valeur de 65 dioptries n'est pas donnée par l'énoncé et ne convient pas à cet exercice.
Le résultat est donc faux.
__________

Tu as utilisé la valeur d'un autre exercice pour la première question (à 19 h 31)
avec 0,0152 m comme distance entre le centre optique et la rétine la vergence nécessaire pour qu'un objet à 1 m soit vu net vaut bien environ 66,7 dioptries.
Mais ce n'est pas l'énoncé
L'énoncé dit que la distance entre le centre optique et la rétine vaut 0,0150 m ; et alors la vergence nécessaire pour qu'un objet à 1 m soit vu net est d'environ 67,7 dioptries

\large C\,=\,\frac{1}{\bar{OF'}}\,=\,\frac{1}{\bar{OA'}}\,-\,\frac{1}{\bar{OA}}\,=\,\frac{1}{0,0150}\,-\,\frac{1}{-\,1,0}\, \approx\,67,666... \rm{\delta}
________

Tu as (au moins) deux manières de calculer cette vergence de la lentille correctrice.
1) En sachant ton cours (et sans aucun calcul) :
Quelle est la lentille qui donne d'un objet à l'infini une image à 1 m "avant" la lentille (du même côté que l'objet) ?

2) En calculant...
Quelle doit être la vergence d'un œil corrigé par une lentille pour que l'image d'un objet à l'infini soit vu nette sur la rétine placée à 15,0 mm du centre optique ?
Sachant que cette vergence est la somme de celle de l'œil non corrigé (c'est-à-dire 67,7 dioptries) et de celle de la lentille, que vaut la vergence du verre correcteur ?

Posté par
Bobinette
re : Vergence double ! 03-01-14 à 10:56

Ce n'est pas une norme , 65 dioptrie ?

______________

Oui, en effet, je me suis trompé !

______________

1) Pour voire un objet à l'infinis l'œil emmétrope n'a pas besoin d'accommoder, or la l'œil est sans doute atteint de presbytie puisqu'il s'agit d'un vieillissement du cristallin...
Il faut une lentille qui fasse convergé les rayons lumineux sur la rétine, donc à 15.0 mm, ce qui correspond à une vergence de 67.7dioptrie.

Après je ne sais pas quoi dire ...

2)Pour qu'un objet soit vu net par cet oeil, les lunettes devront avoir une vergence de 67.7 dioptries.
On parle de l'infinie, pour les objet situé au delà de 1m...
Prenons par exemple un objet situé à 5m.

1/OF' = 1/OA'- 1/OA
      = 1/0.015 - 1/-5
      = 66.9 dioptrie
Or à cete distance

Cresultant = Coeil + Ccorrectif
Ccorrectif = Coeil -Cresultant
           = 67.7 - 66.9
           = 0.8
Donc, il faudra une lentille convergente de vergence 0.8 dioptrie ...

Posté par
Coll Moderateur
re : Vergence double ! 03-01-14 à 12:03

Méthode 1 : (le cours et aucun calcul ! )
Il faut que l'image d'objets à l'infini soient à 1 m devant l'œil
L'image d'objets à l'infini se trouve dans le plan focal image
Si le plan focal image est devant l'œil, c'est que la lentille est divergente
Si le foyer image est à 1 mètre devant l'œil c'est que la vergence vaut 1/(-1) = - 1 dioptrie

Méthode 2 : (des calculs, des sources d'erreur et de perte de temps ! )
Il faut que la vergence de l'œil corrigé permette une image nette d'objets à l'infini sur la rétine placée à 15,0 mm du centre optique.
Donc... il faut une distance focale de l'œil corrigé de 15,0 mm
Donc... une vergence de l'œil corrigé de 1/0,0150 66,67

Or l'œil non corrigé a une vergence de 67,67 (c'est le résultat de la question précédente)
donc il faut un verre correcteur dont la vergence vaut :
66,67 - 67,67 = - 1,0 dioptrie

Posté par
Bobinette
re : Vergence double ! 03-01-14 à 15:52

Merci pour ta réponse Coll

Méthode 1 :

Je ne comprend pas...
Comment sait-on que le plan focal image se situe devant l'œil ? D'ailleurs on ne ma jamais informé que cela étais possible !!

Désolé, mais je ne suis pas d'accord, 1m ne peut pas être le foyer image, il s'agit de la zone de confort de l'œil, c'est a dire la zone d'accommodation...



Sinon, j'ai bien compris la deuxième méthode, merci pour tout le temps que tu prend à m'expliquer

Posté par
Coll Moderateur
re : Vergence double ! 03-01-14 à 16:15

Si tu ne comprends pas c'est que tu n'as pas appris ou compris ton cours...

Une lentille donne du point à l'infini situé sur son axe optique une image qui est situé au foyer image.

Pour une lentille convergente ce foyer est situé "après" la lentille (dans le sens de propagation de la lumière) ; la distance focale et la vergence seront donc des quantités positives

Pour une lentille divergente ce foyer est situé "avant" la lentille (dans le sens de propagation de la lumière) ; la distance focale et la vergence seront donc des quantités négatives

Ici, puisque l'œil voit net, sans accommoder, un objet situé 1 m avant son œil, il faut que tous les objets aient une image en ce point.
Il lui faut donc pour voir un objet à l'infini un verre correcteur qui soit une lentille divergente de distance focale égale à -1 m et donc de vergence -1 dioptrie.

Posté par
Bobinette
re : Vergence double ! 03-01-14 à 16:35

Je n'ai réellement pas abordé ce point en cours...

Donc, merci pour tes explication, je pense avoir plutôt bien compris grâce à ton aide

Du coup pour la c) je pense que ce que j'avais dis était correcte, a moins qu'il ne faillent faire un calcule ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Vergence double ! 03-01-14 à 16:43

Pour ma part, je justifierais par un calcul

Distance de l'objet : \bar{OA}\,=\,-\,0,25\;\rm{m}

Distance de l'écran (la rétine) : \bar{OA'}\,=\,+\,0,0150\;\rm{m}

Vergence nécessaire ?

Posté par
Bobinette
re : Vergence double ! 03-01-14 à 17:37

D'accord, alors je fais :

1/OF'  = 1/OA' - 1/OA
       = 1/0.015 - 1/ -0.25
       = 70.6 dioptries

Or 70.6 66.7 soit la vergence de l'oeil corrigé.

Donc, Non ces lunette ne permettrons pas à cette personne de lire son journal à 25cm

Posté par
Coll Moderateur
re : Vergence double ! 03-01-14 à 17:46

L'arrondi au dixième est 70,7 dioptries.

Nous sommes d'accord !
_______

Il est facile maintenant de calculer la vergence du verre correcteur nécessaire pour lire le journal à 25 cm

Posté par
Bobinette
re : Vergence double ! 03-01-14 à 20:22

En effet, sachant que la vergence de oeil corrigé est de 66.7 dioptries

C resultante = Coeil + Ccorrectif
Ccorrectif = 66.7 - 70.7
           = -4 dioptrie

Donc, les lunette de cette personne nécessiterons également d'une vergence de 4 dioptrie

Merci de ton aide, Coll

Posté par
Coll Moderateur
re : Vergence double ! 03-01-14 à 20:29

Le raisonnement est correct mais l'application numérique est fausse une fois de plus.

La vergence de l'œil non corrigé vaut 67,67

Pour lire à 25 cm il faut que la vergence de l'œil corrigé vaille 70,67

Donc il faut que la vergence du verre correcteur pour la lecture de près vaille 70,67 - 67,67 = + 3 dioptries

Lentille convergente.

Posté par
Bobinette
re : Vergence double ! 03-01-14 à 23:16

Mais... on veut atteindre la vergence de l'œil corrigé... Alors pourquoi utilise-t-on la vergence de l'oeil non corrigé ?

Posté par
Bobinette
re : Vergence double ! 03-01-14 à 23:20

Enfaite, non... Je viens de comprendre !

Merci !

Posté par
Coll Moderateur
re : Vergence double ! 04-01-14 à 07:32

Ta première réaction est toujours de t'opposer à l'aide que l'on te donne.
Il serait sans doute préférable de commencer par chercher à comprendre ce que l'on te dit, sans avoir à abandonner tout esprit critique évidemment...
____________

Je t'en prie et à une prochaine fois !

Posté par
Bobinette
re : Vergence double ! 04-01-14 à 13:03

Oui, en effet... Je me pose beaucoup de questions

Désolé, mais ce n'est pas contre toi, bien au contraire j'apprécie réellement tes méthodes d'explications



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