Objectif:
Modéliser l'oeil
Définir et déterminer géométriquement un grandissement.
Utiliser le théorème de Thalès.
L'œil est un système optique permettant de construire l'image d'un objet observé.
Doc nº1: Description simplifiée de l'œil
L'oeil humain est un organe très complexe
composé de nombreux éléments. Voici une.
description de trois parties de ce système.
optique :
.
.
Cristallin
Rétine
La première est l'iris dont le trou central
appelé pupille est de diamètre variable,
permettant ainsi de contrôler la quantité de
rayons lumineux arrivant dans l'oeil. On le
modélise par un diaphragme.
La deuxième est le cristallin qui dévie les
rayons lumineux tout comme le fait une.
lentille mince convergente.
Objet
Axe optique
Le dernier est la rétine qui reçoit les rayons
lumineux et sur laquelle l'image est formée :
elle se présente comme un écran.
Questions:
Doc nº2: les conventions en optique
Une lentille convergente possède un centre optique
(centre de la lentille) noté O, un foyer image F' que
l'on positionne à droite de la lentille et un foyer objet
F qui est le symétrique de F' par rapport à O.
La droite perpendiculaire à la lentille passant par O est
appelée l'axe optique et est notée A.
D'un objet noté AB, la lentille va produire une image
notée A'B'.
En optique, les grandeurs sont mesurées
algébriquement. Cela signifie qu'en plus de
l'information de taille, on donne une information de
Doc nº3: Tracé de rayons particuliers à travers une lentille convergente
Lentille
convergente
sens.
Par convention, l'axe vertical est orienté vers le haut,
et l'axe horizontal de la gauche vers la droite. Ainsi la
grandeur AB est positive si B est au-dessus de A et
négative dans le cas inverse.
On définit le grandissement Y (gamma) par le rapport
entre la hauteur algébrique de l'image et celle del
l'objet :
Y =
A'B'
AB
Axe optique a
A
1. Faire un tableau de correspondance entre les éléments de l'oeil simplifié et ceux de sa modélisation.
2. Décrire le trajet des trois rayons particuliers construits pour une lentille convergente (ex. : le rayon
passant par... ressort de la lentille en...).
3. En appliquant le théorème de Thalès aux triangles OAB et OA'B', établir une relation entre Y, OA' et OA.
4. En déduire la distance entre une lentille et un écran sachant qu'un objet de 1,20 m placé à 6,00 m devant
la lentille donne sur l'écran une image de 10 mm.
5. Faire un bilan précis sur le traiet de la lumière dans l'oeil en indiquant si l'image obtenue est droite (Y>0)