6.TP3 : L'œil

I - Présentation

1) Schéma de l'œil

L’œil est un organe capable de voir net de près et de loin. Il a la forme d’un globe (25 mm diamètre). La lumière pénètre dans l’œil par la cornée qui constitue l’interface entre le milieu extérieur et l’œil. La lumière passe ensuite par la pupille dont la taille peut être ajustée grace à l'iris. La lumière traverse ensuite le cristallin dont le rôle est de dévier la lumière pour la faire converger sur la rétine. La rétine est le fond de l'œil, elle est tapissée de cellules sensibles à la lumière et envoie l'information lumineuse qu'elle reçoit au cerveau via le nerf optique.

🖉 Légender le schéma ci-dessous.

2) Modélisation de l'œil sur le banc d'optique

Afin d'étudier le fonctionnement de l'œil, on réalise un dispositif qui lui correspond sur le banc d'optique.

🖉 Recopier et compléter le tableau ci-dessous.

🖑 Réaliser un œil sur le banc d'optique, à l'échelle 10, avec les éléments du tableau précédant :

• - On réglera la distance entre la lentille et l'écran à 22 cm.
• - On n'utilisera pas de diaphragme.
• - Dans un premier temps, on utilisera la lentille de distance focale 200 mm.

🖑 Repérer la position de l'objet (on pourra prendre une lettre) qui permet d'en avoir une image nette sur l'écran.

II - Manipulations

1) Adaptation de la quantité de lumière

🖑 Sur le banc d'optique, placer le disque avec un gros tou, puis le disque avec un petit trou, juste devant la lentille.

🖉 Indiquer en une phrase ce qui change et ce qui ne change pas sur l'écran.

2) Mise au point de l'image sur la rétine : l'accommodation

Dans le TP précédent, pour obtenir une image nette sur l'écran, on modifiait la distance entre la lentille et l'écran.

🖉1) Expliquer, en une phrase, pourquoi ce n'est pas possible pour l'œil.

🖑 Pointer les deux index : l’un à 20 cm de l’œil et l’autre à 1 m, le bras tendu. Observer, en fermant un œil, un doigt, puis l’autre, puis les deux.

🖉2) Est-il possible de voir les deux doigts de façon nette en même temps ?

🖉3) Après avoir fixé un index, lorsque le regard se porte sur l’autre, la netteté est-elle immédiate ?

🖉4) Est-ce l’index le plus proche ou le plus éloigné qui demande un « effort » à l’œil pour le voir net ?

🖉5) Généralisation : comment l'œil accommode-t-il ?

III - Construction géométrique

🖉 Compléter les deux schémas ci-dessous de façon à déterminer la distance focale de la lentille qui permet d'avoir une image nette sur l'écran.

🖑 Reproduire les deux situations précédentes sur le banc d'optique et vérifier les valeurs trouvées.

🖉 Indiquer comment la distance focale de la lentille varie quand l'objet est de plus en plus proche de la lentille.