Chapitre 1 : Vision et Image

PARTIE 1 : OBSERVER- Chapitre 1 : Vision et Image
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CHAPITRE 1 : VISION ET IMAGE
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I-
MODELE DE L’ŒIL REDUIT :
1- Le fonctionnement de l’œil :
L’œil
humain
comporte
de
nombreux élément aux rôles bien
précis.
L’iris est la membrane colorée qui
donne sa couleur à nos yeux : en se
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contractant et en se dilatant elle va
moduler la quantité de lumière qui
traverse le trou percé en son
centre, la pupille.
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La cornée puis le cristallin jouent le
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rôle de lentille convergente, de
façon à former une image sur la
rétine. L’arrière de cette membrane interne à l’œil est tapissé de cellules photosensibles.
Une fois la lumière captée par la rétine, l’information est transmise par le nerf optique au
cerveau pour y être interprétée.
Associer à chaque terme écrit en gras dans le texte un élément du schéma de l’œil
réel.
2- L’œil réduit
Il est possible de modéliser le fonctionnement de l’œil grâce à des éléments optiques. On
parle alors de modèle de l’œil réduit.
Complétez le tableau suivant qui résume les fonctions optiques de l’œil et de son
modèle
Fonction
Régulation de la quantité de lumière
Formation de l’image
Réception de l’image.
Élément de l’œil réel
Élément de l’œil réduit
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II-
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CARACATERISTIQUE D’UN LENTILLE MINCE CONVERGENTE :
1- Marche des rayons :
Les lentilles minces sont représentées par une double flèche de part et d’autre d’un point O
appelé centre de la lentille.
Schéma d’une lentille convergente. (doc 1)
Schématiser les expériences du document 2 à l’aide du document 1 et associer la
règle correspondante.
Expérience
Doc 2
Schéma
Règle
correspondante
Règle1 : Tout rayon lumineux passant par le centre optique O de la lentille n’est pas dévié.
Règle 2 : Tout rayon lumineux arrivant parallèlement à l’axe optique émerge de la lentille en
passant par le foyer image, point de l’axe optique noté F’.
Règle 3 : Tout rayon lumineux passant par le foyer objet, point de l’axe optique noté F,
émerge de la lentille parallèlement à cet axe.
Axe et centre optique :
- L’axe de symétrie d’une lentille est appelé l’axe optique. Il est orienté dans le sens
de propagation de la lumière et est perpendiculaire à la lentille.
- On appelle centre optique, noté O, le centre de symétrie d’une lentille. Il se
trouve sur l’axe optique.
PARTIE 1 : OBSERVER- Chapitre 1 : Vision et Image
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Points caractéristiques :
- Le foyer image F’
- Le foyer objet F
2- Distance focale et vergence.
La distance entre O et F’ est caractéristique de chaque lentille : c‘est la distance focale notée
f’, elle s’exprime en mètre.
L’inverse de la distance focale est appelée vergence notée V ; elle s’exprime en dioptrie (δ)
Les foyers F et F’ se situent sur l’axe optique de la lentille ; ils sont symétriques par rapport
au centre optique O.
Application : Quelle est la vergence d’une lentille convergente de distance focale f’=20 cm ?
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3- Position et taille d’une image.
Un objet lumineux est représenté par une flèche verticale notée AB, perpendiculaire à l’axe
optique.
Tous les rayons issus de B passant par la lentille se croisent en B’, image de B par la lentille.
Pour déterminer B’ il suffit de choisir deux rayons particuliers issus de B parmi les trois
rayons cités dans le II-1.
Construire l‘image dans chaque situation page 5 de l’objet AB par la lentille.
Conclure.
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PARTIE 1 : OBSERVER- Chapitre 1 : Vision et Image
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III-
RELATION DE CONJUGAISON ET DE GRANDISSEMENT. Cf TP n°1 Livre p 16
IV-
L’ŒIL ET L’APPAREIL PHOTO.
Un œil et un appareil photo sont constitué d’éléments ayant
la même fonction.
Fonction
Élément de l’œil Élément de l’œil Elément de l’appareil
photographique
réduit
réel
Régulation de la quantité de
lumière
Formation de l’image
Réception de l’image.
L’obtention de la netteté est différente :
- L’accommodation de l’œil de taille constante consiste à faire varier ………………….
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- La mise au point dans l’appareil photo se fait par …………………………………………………
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Vergence de la lentille
Distance lentille-Ecran
Appareil photographique
Fixe/variable
Fixe/variable
Œil
Fixe/variable
Fixe/variable
Connaissances à acquérir :
Décrire le modèle de l’œil réduit et le mettre en correspondance avec
l’œil réel
Déterminer graphiquement la position, la grandeur et le sens de l’image
d’un objet-plan donnée par une lentille convergente.
Utiliser les relations de conjugaison et de grandissement d’une lentille
convergente.
Modéliser l’accommodation du cristallin.
Compétences expérimentales
Modéliser le comportement d’une lentille mince convergente à partir
d’une série de mesure
Pratiquer une démarche expérimentale pour comprendre les
fonctionnements optiques de l’œil et de l’appareil photographique
☺