Modèle de l'œil, défauts et corrections — Exercices

Modèle réduit, accommodation, myopie, hypermétropie, presbytie. Corrigé en fin de fiche.

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1Le modèle réduit de l'œil/ 4 pts

Réponds aux questions suivantes sur le modèle réduit de l'œil.

Quel élément du modèle réduit représente la rétine ?
Quel élément du modèle réduit représente l'ensemble cornée + cristallin ?
Pour que la vision soit nette, où l'image doit-elle se former dans ce modèle ?
Quel organe transmet l'information lumineuse de la rétine au cerveau ?

2Accommodation et limites de vision/ 5 pts

Un adulte jeune a un Punctum Remotum (PR) à l'infini et un Punctum Proximum (PP) à $25\,\text{cm}$.

Qu'est-ce que l'accommodation ?
Cet adulte regarde un panneau à $8\,\text{m}$. Est-il dans la zone de vision nette ? Justifie.
Il regarde ensuite un livre placé à $15\,\text{cm}$. Le voit-il nettement ? Justifie.
Le livre est déplacé à $35\,\text{cm}$. Le voit-il nettement ? Justifie.
Un ami myope a un PP à $8\,\text{cm}$. Peut-il lire un texte placé à $10\,\text{cm}$ ? Justifie.

3Identifier les défauts/ 3 pts

Lis chaque description, identifie le défaut visuel et justifie ta réponse.

Camille, 15 ans, voit parfaitement les objets proches mais les tableaux au fond de la classe lui paraissent flous.
David, 12 ans, voit bien de loin mais doit plisser les yeux pour lire ; il se plaint souvent de maux de tête.
Françoise, 55 ans, n'avait aucun problème de vision auparavant, mais elle éloigne maintenant les journaux pour mieux les lire.

4Choisir la correction/ 4 pts

Pour chacun des défauts identifiés à l'exercice 3, indique le type de lentille de correction et explique son action sur la formation de l'image.

Quel type de lentille corrige la myopie de Camille ? Explique son action.
Quel type de lentille corrige le défaut de David ? Explique son action.
Quel type de lentille corrige le défaut de Françoise ? Explique son action.
L'ordonnance de Camille porte le signe $-$ devant la valeur du verre. Que signifie ce signe ?

5Problème : vision comparée/ 4 pts

Lucas, 16 ans, est myope : Punctum Remotum à $80\,\text{cm}$, Punctum Proximum à $8\,\text{cm}$. Son amie Inès a une vision normale (PR à l'infini, PP à $25\,\text{cm}$).

Un oiseau est perché à $3\,\text{m}$. Lucas le voit-il nettement ? Justifie.
Inès le voit-elle nettement ? Justifie.
Un insecte se pose à $5\,\text{cm}$. Lucas le voit-il nettement ? Et Inès ? Justifie les deux cas.
Dans le modèle réduit de l'œil de Lucas, une source lumineuse très éloignée forme-t-elle son image avant, sur ou après l'écran-rétine ? Explique.

Corrigé détaillé

1Le modèle réduit de l'œil

a) $\text{La rétine est représentée par}$ $\text{l'écran.}$

b) $\text{L'ensemble cornée + cristallin est représenté par}$ $\text{la lentille convergente.}$

c) $\text{Pour une vision nette, l'image doit se former}$ $\text{exactement sur l'écran (rétine), ni avant ni après.}$

d) $\text{L'information lumineuse est transmise au cerveau par}$ $\text{le nerf optique.}$

2Accommodation et limites de vision

a) $\text{Définition :}$ $\text{L'accommodation est la modification de la forme du cristallin (bombement ou aplatissement) pour adapter la mise au point à la distance de l'objet observé.}$

b) $PP = 25\,\text{cm} \lt 8\,\text{m} \lt \infty = PR$ $\text{Oui. } 8\,\text{m} \text{ est dans l'intervalle } [PP\,;\,PR] \text{ : vision nette.}$

c) $15\,\text{cm} \lt 25\,\text{cm} = PP$ $\text{Non. } 15\,\text{cm} \text{ est en deçà du PP : même en accommodant au maximum, l'image ne se forme pas sur la rétine. Vision floue.}$

d) $PP = 25\,\text{cm} \le 35\,\text{cm} \lt \infty = PR$ $\text{Oui. } 35\,\text{cm} \text{ est dans la zone de vision nette. L'adulte voit nettement.}$

e) $PP_{\text{myope}} = 8\,\text{cm}.\quad 10\,\text{cm} \gt 8\,\text{cm} = PP_{\text{myope}}$ $\text{Oui. } 10\,\text{cm} \gt PP = 8\,\text{cm} \text{ : le texte est dans la zone de vision nette de l'ami myope.}$

3Identifier les défauts

a) $\text{Vision de loin floue, vision de près nette} \Rightarrow \text{œil trop convergent}$ $\text{Camille est myope.}$

b) $\text{Vision de près floue chez un sujet jeune, maux de tête par sur-accommodation} \Rightarrow \text{œil pas assez convergent}$ $\text{David est hypermétrope.}$

c) $\text{Vision de près se dégradant avec l'âge (55 ans), sans défaut antérieur} \Rightarrow \text{cristallin rigidifié}$ $\text{Françoise est presbyte.}$

4Choisir la correction

a) $\text{Myopie : image avant la rétine} \Rightarrow \text{réduire la convergence.}$ $\text{Lentille divergente (-) : elle diminue la convergence globale et ramène le foyer sur la rétine.}$

b) $\text{Hypermétropie : image après la rétine} \Rightarrow \text{augmenter la convergence.}$ $\text{Lentille convergente (+) : elle augmente la convergence globale et avance le foyer sur la rétine.}$

c) $\text{Presbytie : accommodation insuffisante pour la vision de près.}$ $\text{Lentilles convergentes (+) portées pour la lecture : elles compensent l'accommodation insuffisante du cristallin rigidifié.}$

d) $\text{Signe } - \text{ sur l'ordonnance :}$ $\text{Le signe } - \text{ indique une lentille divergente : c'est la correction d'une myopie.}$

5Problème : vision comparée

a) $PR_{\text{Lucas}} = 80\,\text{cm}.\quad 3\,\text{m} = 300\,\text{cm} \gt 80\,\text{cm} = PR_{\text{Lucas}}$ $\text{Non. L'oiseau dépasse le PR de Lucas : vision floue.}$

b) $PR_{\text{Inès}} = \infty,\quad PP_{\text{Inès}} = 25\,\text{cm}.\quad 25\,\text{cm} \lt 300\,\text{cm} \lt \infty$ $\text{Oui. } 3\,\text{m} \text{ est dans la zone de vision nette d'Inès.}$

c) $PP_{\text{Lucas}} = 8\,\text{cm},\quad 5\,\text{cm} \lt 8\,\text{cm} \Rightarrow \text{flou pour Lucas.}\quad PP_{\text{Inès}} = 25\,\text{cm},\quad 5\,\text{cm} \lt 25\,\text{cm} \Rightarrow \text{flou pour Inès.}$ $\text{L'insecte à } 5\,\text{cm} \text{ est flou pour les deux : il est en deçà du PP de chacun.}$

d) $\text{Lucas est myope : l'œil est trop convergent. Pour un objet très éloigné, la convergence est trop forte.}$ $\text{L'image se forme avant l'écran-rétine.}$