III - Les verres ophtalmiques 3)

3 ) La correction des amétropies:

Expérience 5 :

Matériel :

- une tête de poisson ayant de gros yeux

- matériel de dissection

- un texte quelconque

Protocole expérimental :

Nous avons inciser autour des yeux du poisson afin de les extraire. Puis nous avons coupé l'arrière d'un œil pour récupérer le cristallin.

Le cristallin récupéré, nous l'avons ensuite placé au-dessus d'un texte.

Résultat :

Le cristallin se comporte comme une lentille convergente ( voir expérience 1), il grossit les images ( voir photo)

Photo du cristallin montrant son pouvoir grossissant

Remarque : le cristallin de l'œil humain se comportent comme une lentille convergente de 59 δ

Expérience 6 :

Matériel :

- banc d'optique - écran - lentilles de différentes vergences ( positives et négatives ) - source lumineuse avec une la lettre F ( = objet )

Protocole expérimental :

modélisation d'un œil normal : Nous avons tout d'abord crée un objet à l'infini avec une lentille convergente L₀ de 8 δ située à 12.5 cm de l'objet. ( V = <=> f' = = = 0,125 m = 12,5 cm )

Ensuite nous avons placé devant un écran (modélise la rétine ) une autre lentille L₁convergente de 10 δ ( modélise le cristallin ). Afin d'obtenir une image nette nous avons placé l'écran à une distance d tel que d = f' (distance focale ) ( V = <=> f' = = = 0,1 m = 10 cm = d )

modélisation d'un œil myope : Nous avons réalisé le même montage que pour l'œil normal mais comme l'œil myope est « trop long » ( voir II ) 2 ) La myopie ) . Nous avons donc reculé l'écran de 10 cm afin d'obtenir une image floue. La distance focale est maintenant de 20 cm. En utilisant la propriété additive des vergences de deux lentilles consécutives, nous avons calculé la vergence de la lentille divergente L₃ à placer devant pour rétablir une image nette ( elle fait office de verre correcteur)

V₀ = = = 5 δ

donc on a V₁ + V₂ = V₀ <=> 10 + V₂ = 5 <=> V₂ = 5-10 <=> V₂ = -5 δ

donc la vergence de la lentille divergente L₃ doit être de -5 δ pour rétablir une image nette.

modélisation d'un œil hypermétrope : Nous avons réalisé le même montage que pour l'œil normal mais comme l'œil hypermétrope est « trop court » ( voir II ) 3 ) L'hypermétropie ). Nous avons donc avancé l'écran de 5 cm afin d'obtenir une image flou. La distance focale est maintenant de 5 cm. En utilisant la propriété additive des vergences de deux lentilles consécutives, nous avons calculé la vergence de la lentille convergente L ₄ à placer devant pour rétablir une image nette ( elle fait office de verre correcteur)

V₀ = = = 20 δ

donc on a V₁ + V₃ = V₀ <=> 10 + V₃ = 20 <=> V₃ = 20-10 <=> V₃ = 10 δ

schéma de l'expérience pour un œil hypermétrope :

Résultat :

En plaçant soit une lentille divergente de -5 δ, soit une lentille convergente de +10 δ nous avons pu rétablir une image nette sur l'écran qui modélise la rétine.

Conclusion :

Pour corriger les amétropies, on placera donc entre l'objet et l'œil une lentille convergente ou divergente selon que l'on soit hypermétrope ou myope : ce sont les verres ophtalmiques de nos lunettes.

Schéma des corrections des différentes amétropies :

correction de l'hypermétropie:

correction de la myopie