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L'OEIL ET LES INSTRUMENTS D'OPTIQUE
Domaine Science Sous domaine Science
Section Scientifique Option Scientifique
Discipline Physique Classe 4ème
Matériel didactique L'être humain Auteur SCHOOLAP.COM
Objectif opérationnel A la fin de la leçon, l'élève sera capable d'expliquer la constitution et le fonctionnement de l'oeil et des différents instruments d'optique.
Réference Bibliographie : KAZADI et Cie, Physique 4, programme national de math, 2008, page 203.
Activité initiale

Rappel

Les faces d'une lentille faite d'un matériau d'indice 2, 8 sont 5 m  et 2 m. Quelle est la distance focale de la lentille ?

Rappel

Les faces d'une lentille faite d'un matériau d'indice 2, 8 sont 5 m  et 2 m. Quelle est la distance focale de la lentille ?

Annonce du Sujet

Qu'allons-nous étudier aujourd'hui ?

Annonce du Sujet

Aujourd'hui, nous allons étudier l'oeil et les instruments d'optique.

Activité principale

Analyse

L'oeil : est toujours associé aux instruments d'observation. Son étude nous montrera qu'il est lui-même un véritable appareil d'optique.

Analyse

L'oeil : est toujours associé aux instruments d'observation. Son étude nous montrera qu'il est lui-même un véritable appareil d'optique.

Du point de vue optique, l'oeil est un système composé de : 

  • Un dioptre sphérique;
  • Une chambre noire;
  • Une lentille convergente biconvexe;
  • Un écran sur lequel se fixe l'image de l'objet observé.

Pour un oeil normal, l'image d'un objet situé infiniment loin se fixe sur la rétine.

 L'oeil qui ne peut pas s'accommoder normalement à un défaut peut être : 

Oeil myope

Ses caractéristiques sont : 

  • Il est trop convergent;
  • Il peut voir les objets très rapprochés.

Il est possible de corriger la myope en plaçant devant l'oeil une lentille divergente.

Oeil hypermétrope

  • Il n'est pas assez convergent
  • Il accommode en permanence ce qui cause de fatigue.

Pour corriger l'hypermétropie, on place devant l'oeil, une lentille convergente.

Oeil presbyte

Un oeil devenu moins convergent à cause du vieillissement. On corrige la presbyte par le port des lentilles convergentes.

Du point de vue optique, l'oeil est un système composé d' : 

  • Un dioptre sphérique;
  • Une chambre noire;
  • Une lentille convergente biconvexe;
  • Un écran sur lequel se fixe l'image de l'objet observé.

Pour un oeil normal, l'image d'un objet situé infiniment loin se fixe sur la rétine.

 L'oeil qui ne peut pas s'accommoder normalement à un défaut peut être : 

Oeil myope

Ses caractéristiques sont : 

  • Il est trop convergent;
  • Il peut voir les objets très rapprochés.

Il est possible de corriger la myope en plaçant devant l'oeil une lentille divergente.

Oeil hypermétrope

  • Il n'est pas assez convergent
  • Il accommode en permanence ce qui cause de fatigue.

Pour corriger l'hypermétropie, on place devant l'oeil une lentille convergente.

Oeil presbyte

Un oeil devenu moins convergent à cause du vieillissement. On corrige la presbyte par le port des lentilles convergentes.

Propriétés générales des instruments d'optique On distingue deux groupes d'instruments qui sont :  Les instruments qui donnent une image réelle. Ex : appareil photo, appareil de projection. Les instruments qui donnent une image virtuelle. Ex : Les loupes, les microscopes. Les grandeurs qui permettent de comparer les dimensions linéaires ou angulaires de l'image et de l'objet sont :  Le grandissement; La puissance; Le grossissement. Grandissement  C'est le rapport d'une dimension linéaire A' B' de l'image à la dimension linéaire correspondante AB de l'objet : 

Propriétés générales des instruments d'optique

On distingue deux groupes d'instruments qui sont : 

  • Les instruments qui donnent une image réelle.

Ex : appareil photo, appareil de projection.

  • Les instruments qui donnent une image virtuelle.

Ex : Les loupes, les microscopes.

Les grandeurs qui permettent de comparer les dimensions linéaires ou angulaires de l'image et de l'objet sont : 

  • Le grandissement;
  • La puissance;
  • Le grossissement.

Grandissement 

C'est le rapport d'une dimension linéaire A' B' de l'image à la dimension linéaire correspondante AB de l'objet : 

Puissance

Elle est définie pour des instruments comme la loupe ou le microscope, servant à l'observation des objets très rapprochés.

La puissance d'un instrument est le rapport de l'angle sous lequel on voit l'image donnée par l'instrument à la longueur de l'objet.

Grossissement 

Il est intéressant lorsque l'objet est très éloigné et que l'image observée est virtuelle ( cas des lunettes astronomiques ).

Le grossissement est le rapport des dimensions des images rétiniennes dans la vision à travers l'instrument et dans la vision à l'oeil nu.

  

Puissance

Elle est définie pour des instruments comme la loupe ou le microscope, servant à l'observation des objets très rapprochés.

La puissance d'un instrument est le rapport de l'angle sous lequel on voit l'image donnée par l'instrument à la longueur de l'objet.

Grossissement 

Il est intéressant lorsque l'objet est très éloigné et que l'image observée est virtuelle ( cas des lunettes astronomiques ).

Le grossissement est le rapport des dimensions des images rétiniennes dans la vision à travers l'instrument et dans la vision à l'oeil nu.

  

Instruments d'optique

Appareil photographie

Il comporte une chambre noire dont la paroi antérieure comporte une lentille constituant l'objectif et un film.

Le film est une cellule cellulosique transparente enduite d'une substance chimique sensible à la lumière. Sur le film se forme l'image.

Pour avoir une image nette de l'objet sur le film, on déplace l'objectif jusqu'à la position appropriée. Cette opération est la mise du point.

Pour régler la luminosité des images, les appareils photographiques sont munis des diaphragmes. 

Instruments d'optique

Appareil photographie

Il comporte une chambre noire dont la paroi antérieure comporte une lentille constituant l'objectif et un film ;

Le film est une cellule cellulosique transparente enduite d'une substance chimique sensible à la lumière. Sur le film se forme l'image.

Pour avoir une image nette de l'objet sur le film, on déplace l'objectif jusqu'à la position appropriée. Cette opération est la mise du point.

Pour régler la luminosité des images, les appareils photographiques sont munis des diaphragmes. 

Synthèse

Qu'est-ce que nous venons de voir ?

Nous venons de voir l'oeil et les instruments d'optique.