FICHE DESCRIPTIVE DU SUJET DESTINEE AU PROFESSEUR

0

   150

lentille convergente
(cristallin)

écran translucide
(rétine)

objet lumineux

Il s’agit de simuler le fonctionnement de l’oeil et d’étudier ses défauts.
Pour celà l’oeil sera réduit à son cristallin (lentille convergente) et à sa rétine (écran translucide).

La distance cristallin-rétine est constante et on devra donc lier rigidement le chariot porte lentille et le chariot porte-écran. 
Pour celà on choisit la lentille qui servira de cristallin pour l’oeil normal qui n’accomode pas (+3 d par exemple) ; on fixe alors l’écran exactement à la distance focale de cette lentille (avec une barre de mécano par exemple).
Ne pas oublier de vérifier la distance focale de cette lentille.

En changeant la valeur de cette ‘lentille-cristallin’ , on simulera successivement :
-l’oeil normal qui accomode au maximum ;
-l’oeil myope ;
-l’oeil hypermétrope.

Pour simuler un objet à l’infini, on utilise une autre lentille convergente que l’on place à une distance de l’objet lumineux à une distance égale à sa distance focale. On ne demande pas à l’élève de justifier cette partie du montage.

A l’aide d’une feuille de papier blanc l’élève devra , dans le cas de l’oeil myope et de l’oeil hypermétrope , dire si l’image se forme en avant ou en arrière de la rétine.

L’élève devra ensuite trouver la lentille à accoler au cristallin pour corriger ces deux défauts.

FICHE DESCRIPTIVE DU MATERIEL DESTINEE A L’ENSEIGNANT ET AU PERSONNEL DE LABORATOIRE

-Un banc d’optique gradué
-Un objet lumineux (une lettre b par exemple)
-Deux chariots porte-lentille 
-Un chariot porte-écran
-Lentilles convergentes (1, 2, 3, 5 et 8 d)
-Lentilles divergentes (-1, -2 et -3 d)
-Un écran translucide en verre dépoli
-Différents diaphragmes
-Une feuille de papier blanc pour repérer l’image.

FICHE DESCRIPTIVE DU MATERIEL PRESENT SUR LA TABLE DE MANIPULATION.

SALLE    n°						POSTE   n°

-Un banc d’optique gradué
-Un objet lumineux (une lettre b par exemple)
-Deux chariots porte-lentille 
-Un chariot porte-écran
-Lentilles convergentes (1, 2, 3, 5 et 8 d)
-Lentilles divergentes (-1, -2 et -3 d)
-Un écran translucide en verre dépoli
-Différents diaphragmes
-Une feuille de papier blanc pour repérer l’image.

TP 1L : 	L’ ŒIL ET SES DEFAUTS                                     

NOM : 

Le candidat doit restituer le document au jury en sortant de la salle d’examen ! ! !

Œil simplifié

0

   150

lentille convergente
(cristallin)

écran translucide E
(rétine)

objet lumineux

MANIPULATION : 

‘L’ œil simplifié’ est constitué d’une lentille et d’un écran liés l’un à l’autre : 
- la lentille convergente L1 simule le cristallin de l’œil
- l’écran translucide E simule la rétine de l’ œil
 
La distance lentille-écran restera fixe (tout comme la distance cristallin-rétine de l’œil réel). 
Par contre la lentille L1 sera interchangeable car le cristallin de l’œil est une lentille à focale variable

-1) -a- On considère un œil au repos : c’est à dire un œil qui n’accommode pas = qui regarde un objet situé à l’infini. 
Dans ce cas son cristallin est par exemple une lentille convergente de 100 mm
On réalise un objet à l’infini en plaçant entre notre ‘œil simplifié’ et l’objet lumineux F une lentille L2 convergente
(non représentée sur le schéma) à une distance de l’objet F égale à sa distance focale ( f L = 200 mm).
A-t-on une image nette sur la rétine ?  Réponse = 
Qu’observe-t-on si l’on déplace ‘l’œil simplifié’ sur le banc d’optique ?

B

F

Construire l’image de AB :

A

-b- Enlever L2  : déplacer l’œil sur le banc pour rechercher une image nette sur E. Remarque ?

-2) L’œil ‘normal’     accommode au maximum, son cristallin est alors une lentille convergente de 50 mm
Pour observer un objet à distance finie, on enlève la lentille L2.

A quelle distance de l’objet doit-on placer l’œil pour avoir une image nette sur E ? Réponse = 		    (appeler le prof pour vérifier)			
Cette distance s’appelle le punctum proximum.
Avec l’aide de votre camarade : recherchez votre propre punctum proximum. Réponse =

-3) L’œil myope    qui n’accommode pas, a son cristallin constitué d’une lentille convergente de 50 mm
Replacer la lentille L2 pour observer un objet à l’infini. 

Que peut-on dire de l’image sur la rétine ?

A l’aide d’un petit écran  rechercher où se forme l’image de cet objet (en avant ou en arrière de E ?).
 Réponse =			(appeler le prof pour vérifier)

Quelle est la nature de la lentille qu’il faut accoler au cristallin pour que l’image se forme sur la rétine ? 
Donner la focale de cette lentille : 					(appeler le prof pour vérifier)

-4) L’œil hypermétrope      qui n’accommode pas a son cristallin constitué d’une lentille convergente de 200 mm
 Où se forme l’image d’un objet à l’infini ? (en avant ou en arrière de E ?) Réponse =			(appeler le prof pour vérifier)

Quelle est la nature de la lentille qu’il faut accoler au cristallin pour que l’image se forme sur E ? 
Donner la focale de cette lentille :					(appeler le prof pour vérifier)

FICHE REPONSE DESTINEE AU CANDIDAT

Document à compléter pendant l’épreuve et à rendre au jury en sortant de la salle d’examen.
Nom :

Prénom :										n° :

   NON       

   OUI

1-A-t-on une image nette sur la rétine ?                                           

Qu’observe-t-on si l’on déplace l’oeil sur le banc d’optique ?

2-L’oeil accomode au maximum. Où doit-on placer l’objet par rapport au cristallin (punctum proximum) ?

  d =            

  d0 =            

-votre propre punctum proximum : 

3-L’oeil myope.

  EN ARRIERE

  EN AVANT

Sans correction l’image se forme                                                        de la rétine ? (Barrez réponse fausse) 

    DIVERGENT

 CONVERGENT

Le verre correcteur à accoler au  cristallin doit être :                                                                         ?

 f   =

Valeur de cette focale ? 

4-L’oeil hypermétrope.

  EN ARRIERE

  EN AVANT

Sans correction l’image se forme                                                                            de la rétine ? (Barrez réponse fausse) 

    DIVERGENT

 CONVERGENT  

Le verre correcteur à accoler au  cristallin doit être :                                             ?                                            ?

 f   =

Valeur de cette focale ? 

3-L’oeil myope.

  EN ARRIERE

  EN AVANT

Sans correction l’image se forme                                                        de la rétine ? (Barrez réponse fausse) 

    DIVERGENT

 CONVERGENT

Le verre correcteur à accoler au  cristallin doit être :                                                                         ?

 f   =

Valeur de cette focale ? 

4-L’oeil hypermétrope.

  EN ARRIERE

  EN AVANT

Sans correction l’image se forme                                                                            de la rétine ? (Barrez réponse fausse) 

    DIVERGENT

 CONVERGENT  

Le verre correcteur à accoler au  cristallin doit être :                                             ?                                            ?

 f   =

Valeur de cette focale ? 

GRILLE D’OBSERVATION DESTINEE A L’EXAMINATEUR

Candidat n°	

1	

2	

3	

4	

Points	

Réalisation de l’objet à l’infini					
1	

Punctum proximum : netteté de l’image sur la rétine					

1	

Oeil myope : position de l’image sans correction.
Netteté de l’image avec correction.

1,5

Oeil hypermétrope : position de l’image sans correction.
Netteté de l’image avec correction.

1,5	

TOTAL					

5 points	

GRILLE D’EVALUATION DESTINEE A L’EXAMINATEUR

Nom du candidat					Prénom

Grille d’évaluation	
/5 points	

question 1	
/1 point	

question 2	
/1 point	

question 3	
/1,5 point	

question 4	
/1,5 point	

TOTAL	
/10 points