Appareil photographique – Oeil – Première – Exercices corrigés – PDF à imprimer

Exercices à imprimer de première S – Oeil et appareil photographique

Exercice 01 : Accommodation

Un œil normal est modélisé par une lentille mince convergente  dont le centre optique O se trouve à 17 mm de la rétine, surface où doit se former l’image pour une vision nette.  La vergence de la lentille s’adapte selon la distance à laquelle se trouve l’objet : l’œil accommode.

a. L’image d’un objet très éloigné se forme sur la rétine sans accommodation. En déduire la vergence C de la lentille de l’œil modélisé.

b. L’œil regarde maintenant un objet situé à 50 cm. Calculer la nouvelle vergence C’ de la lentille de l’œil modélisé.

c. Le punctum proximum (PP) est le point le plus proche visible nettement ; l’accommodation est alors maximale. A l’âge de 40 ans, le PP est situé à 25 cm environ de l’œil. Que vaut alors la vergence C” de la lentille de l’œil modélisé.

Exercice 02 : Schémas d’accommodation

Les schémas ci-dessous représentent un œil normal observant un objet proche avant accommodation (schéma 1) et après accommodation (schéma 2).

a. Compléter les deux schémas en poursuivant les tracés des deux rayons lumineux issus de B et indiquer la position du foyer image F’ de la lentille. Expliquer brièvement comment on procède.

b. Dans quel cas l’image obtenue est-elle nette ? Justifier.

c. Comment nomme-t-on la distance ? Comparer sa valeur avant et après accommodation.

d. En déduire si le cristallin devient plus convergent ou moins convergent lorsque l’œil accommode. Préciser comment évolue son épaisseur au centre.

e. En vieillissant, les muscles perdent de leur élasticité, le cristallin manque de souplesse pour se déformer et l’effort d’accommodation est insuffisant : c’est la presbytie. Quelle vision est altérée chez un presbyte : sa vision des objets éloignés ou des objets proches ?

Exercice 03 : L’hypermétropie

L’hypermétropie est un défaut de l’œil qui gêne la vision de près et qui se caractérise par une vergence insuffisante. Un œil hypermétrope au repos est modélisé par une lentille convergente de distance focale   située à une distance  de la rétine.

a. Calculer la vergence C de l’œil hypermétrope au repos.

b. Quelle devrait être sa vergence C’ pour observer un objet à l’infini sans accommoder

c. L’hypermétropie est corrigée en plaçant devant l’œil une lentille. Quelle doit être la vergence C” de cette lentille ? S’agit-il d’une lentille convergente ou divergente ?

Données : quand on accole deux lentilles, l’ensemble se comporte comme une lentille de vergence égale à la somme des vergences des deux lentilles accolées.