Physique-chimie pour la santé (ST2S) · Première · Analyser et diagnostiquer
La vision : l’œil, les lentilles et la correction
Une image nette sur la rétine.
En bref
Voir net, c'est former une image précise sur la rétine.
Voir net, c'est former une image précise sur la rétine. L'œil y parvient grâce à des milieux transparents qui se comportent comme une lentille convergente ; quand il n'y parvient plus, on le corrige.
La lumière et l'œil
Dans un milieu homogène et transparent, la lumière se propage en ligne droite.
| L'élément | Son rôle | Son équivalent dans le modèle |
|---|---|---|
| Cornée + cristallin | Font converger la lumière | Lentille convergente |
| Iris | Règle la quantité de lumière qui entre | Diaphragme |
| Pupille | Orifice au centre de l'iris | Ouverture du diaphragme |
| Rétine | Reçoit l'image, contient les photorécepteurs | Écran |
| Nerf optique | Conduit le message au cerveau | — |
Les lentilles minces
| La lentille | Sa forme | Son effet |
|---|---|---|
| Convergente | Bords minces | Fait converger les rayons |
| Divergente | Bords épais | Fait diverger les rayons |
Une lentille a un centre optique O, un foyer objet F et un foyer image F'. La distance focale f' = OF' ; la vergence V = 1 / f', en dioptries (δ) avec f' en mètres. Une lentille convergente a V > 0, une divergente V < 0.
Trois rayons particuliers : celui qui passe par O n'est pas dévié ; celui qui arrive parallèle à l'axe ressort en passant par F' ; celui qui passe par F ressort parallèle à l'axe.
Construire l'image B' d'un point B : tracer deux de ces rayons issus de B ; ils se coupent en B'.
Si l'image se forme de l'autre côté de la lentille, on peut la recueillir sur un écran : elle est réelle. Si l'objet est placé entre F et O, les rayons divergent après la lentille : l'image est virtuelle, droite et agrandie — c'est le principe de la loupe. Le grandissement γ = A'B' / AB.
L'accommodation
Pour voir net de près, les muscles ciliaires bombent le cristallin : sa vergence augmente. Avec l'âge, le cristallin perd son élasticité : c'est la presbytie, qui gêne la vision de près.
Les défauts et leur correction
| Le défaut | Ce qui se passe | La correction |
|---|---|---|
| Myopie | Œil trop convergent (ou trop long) : l'image d'un objet lointain se forme avant la rétine ; vision de loin floue | Lentille divergente |
| Hypermétropie | Œil pas assez convergent (ou trop court) : l'image se forme derrière la rétine | Lentille convergente |
| Presbytie | Accommodation insuffisante, vision de près floue | Lentille convergente pour lire |
Deux lentilles minces accolées se comportent comme une seule lentille de vergence V = V₁ + V₂. C'est ainsi que le verre correcteur s'ajoute à l'œil.
Exemple : une lentille de distance focale 50 cm a une vergence V = 1 / 0,50 = + 2,0 δ.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Dans le modèle de l’œil, la rétine joue le rôle :
2.Quel élément de l’œil règle la quantité de lumière qui entre ?
3.Quelle est la vergence d’une lentille de distance focale 25 cm ?
4.Un rayon passant par le centre optique d’une lentille :
5.Un rayon incident parallèle à l’axe optique d’une lentille convergente ressort en passant par :
6.Chez un œil myope, l’image d’un objet éloigné se forme :
0 / 6 questions
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La fiche de révision, sur une page
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