Aurélie 12/06/13
 

 

Des lunettes autofocus pour le tiers-monde, comment fonctionne la vision ? bac L-ES 2013.



 


Lunette autofocus.
Environ 153 millions de personnes dans le monde auraient besoin de lunettes mais n'y ont pas accés par manque de personnel qualifié. Le physicien britannique J Silver a maginé des lunettes dont le réglage est effectué par elur porteur, permettant de corriger la myopie, l'hypermétropie et la presbytie.
Les lunettes comprennent, inséré dans la monture :
la molette permet le réglage des membrane par ajout ou retrait de silicone ; le résevoir de silicone et le fermoir ( une fois le réglage terminé, il permet le retrait du dispositif d'injection).
Les lentilles sont formées de deux membranes protégées par un écran de plastique rigide.  Les lentilles se gonflent par ajout de silicone (A) et se creusent par retrait de silicone (B).

On schématise l'oeil d'un adolescent présentant un défaut de vision :

Préciser de quel défaut il s'agit puis faire une phrase avec le mot "convergent" pour décrire ce défaut.
La myopie : l'oeil est trop convergent et l'image d'un objet éloigné se forme à l'avant de la rétine.
Indiquer s'il faut gonfler ou creuser la membrane de la lunette autofocus pour corriger ce défaut de vision.
 
La myopie est corrigée par des lentilles divergentes : il faut donc creuser la membrane.
On considère une lentille L1 de vergence V1 = +2 d et une lentille L2 de vergence V2= -2 d.
Donner le nom de l'unité  représentée par le symbole d.
La vergence s'exprime en dioptries.
Préciser laquelle des deux lentilles correspond à la figure B.
La figure B représente une lentille divergente, de vergence négative, donc L2.
On s'interesse à la lentille de la figure B. Cette lentille corrige un défaut de vision correspondant à un oeil : ( cocher la bonne réponse ).
hypermétrope ( faux) ;
emmétrope (faux). Cet oeil ne présente aucun défaut.
presbyte ( faux).
myope ( vrai).
La presbytie gène la vision des objets proches, pour les adultes d'un certain âge. L'accommodation devient imparfaite, le cristallin n'est plus assez convergent. Compléter le schéma :


L'oeil n'étant plus assez convergent, l'image floue se forme derrière la rétine.
Faut-il gonfler ou creuser la membrane de la lunette autofocus pour corriger ce défaut ?
La presbytie est corrigée par des lentilles convergentes : donc gonfler la membrane de la lunette.
Nommer un autre défaut de l'oeil pour lequel on devrait effectuer le même réglage.
L'hypermétropie se corrige également à l'aide de lentilles convergentes.

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Comment fonctionne la vision ? En lice, deux théorie :
l'intromission assigne à l'oeil un rôle passif, décrit la vision  par quelque chose allant de l'objet vers l'oeil.
l'émission donne à l'oeil un rôle plus actif, décrit la vision par quelque chose allant de l'oeil vers l'objet.
Mais un oeil émetteur aurait dû être capable de voir dans l'obscurité.
Le mécanisme optique de la vision d'après Alhazen.
 Les géomètres appellent rayons, les rayons visuels par analogie avec les rayons solaires et les rayons du feu : en effet, les plus anciens d'entre eux considéraient que la vision est au moyen d'un rayon qui sort de l'oeil pour aboutur à l'objet vu, le rayon produisant ainsi la vision.
Quant à ceux qui considèrent que la vision est produite par le renvoi d'une forme de l'objet vu à l'oeil, ils estiment que le rayon est la lumière qui se propage depuis l'objet vu suivant des trajectoires rectilignes se rencontrant au centre de l'oeil.Une trop forte lumière blesse les yeux. La vision ne provient donc pas de l'émission de l'oeil vers l'objet, mais de l'inverse. C'est la déclaration que fait Alhazen.
Extraits tirés du  " Discours de la lumière" et de " Quelques égnigmes scientifiques de l'Antiquité à notre temps" par Marcel Nordon.

Représenter l'hypothèse de chaque théorie sous la forme d'un schéma simplifié.
Aristote, dont les conceptions ont dominé tout le monde antique et le Moyen-âge,  fournit une première série d'explications à la vision des couleurs. L'oeil  envoie des rayons "tâter" les objets environnants afin d'en déduire leur forme et éventuellement leur couleur.
Le phénomène d'émission de l'oeil : cela se traduit par une flèche qui va de l'oeil vers l'objet.
Le recaptage de l'image reçue : cela doit se traduire par une flèche qui va de l'objet vers l'oeil.


De nos jours, un objet éclairé est visible lorsqu'il diffuse vers l'oeil une partie de la lumière reçue : cela se traduit par une flèche qui va de l'objet vers l'oeil.





Expliquer pourquoi Kepler a joué un rôle capital dans la compréhension et la conception de la vision.
Kepler montre que le cristallin, milieu transparent, joue le rôle de lentille tandis que la rétine, véritable agent sensoriel, joue le rôle d'écran où se forme les images.

A notre époque, le physicien utilise le modèle réduit de l'oeil pour expliquer le fonctionnement de l'oeil en tant qu'instrument d'optique.
Quels sont les deux éléments indispensables qu'il associe à l'oeil réel ?
L'oeil sera assimilé à une lentille mince convergente, dont le centre optique O se trouve à une distance constante , 17 mm de la rétine, surface où doit se former l'image.



Compléter le schéma suivant et justifier l'observation du jésuite allemend en construisant l'image A'B' de l'objet AB.
" Ce dernier avait pratiqué une petite ouverture de l'oeil d'un b, de manière à dégager la rétine. A travers cette ouverture, il observa une image renversée des objets à l'entour."

Les expressions " jeter un coup d'oeil" ou " foudroyer du regard" ont-elles une réalité physique ? Justifier.
"jeter un coup d'oeil" : regarder rapidement.
" foudroyer du regard" : regarder quelqu'un avec méchanceté.
Ces deux expressions n'ont pas de réalité physique, l'oeil n'émet rien, il reçoit la lumière d'objets éclairés.




  


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