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Modèle réduit de l'oeil

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Objectif

Comment fonctionne l'oeil humain ?

1. Modélisation d'un oeil

a. Schéma de l'oeil et vision

L’œil est un récepteur de lumière sensible aux radiations lumineuses dont la longueur d’onde λ est comprise entre 400 nm et 800 nm (domaine visible : violet au rouge).
Le cristallin joue le rôle d’une lentille convergente que des muscles ciliaires peuvent rendre plus ou moins bombée.
L’iris agit comme un diaphragme et limite l’intensité lumineuse pénétrant dans l’œil.
La rétine recueille les images et les transmets au cerveau sous forme d’influx nerveux par l’intermédiaire du nerf optique.

L’œil ne voit un objet que si :
• L’objet est éclairé ou émet de la lumière
• La lumière provenant de l’objet pénètre dans l’œil.

L’œil ne voit un objet nettement que si son image se forme sur la rétine.

b. Modèle simplifié d'un oeil

Pour étudier la vision d’un œil normal, on le modélise par un montage optique convergent.
La distance d cristallin-rétine vaut en moyenne 17 mm.

2. Fonctionnement de l'oeil

a. Formation d'une image sur la rétine

Pour qu’un objet soit vu nettement, il faut que son image se forme sur la tâche jaune de la rétine centrée sur l’axe optique.

Deux conditions doivent être remplies :
• L’objet ne doit pas être trop écarté de l’axe optique de l’œil.
• L’image de l’objet doit se former à une distance constante (égale à 17 mm) du centre optique O.

b. Vision à l'infini : l'oeil au repos

Dans l’œil normal (œil dit emmétrope) au repos, le plan focal image coïncide avec la rétine. L’image de l’objet à l’infini (∞) se forme donc exactement sur la rétine, comme le montre la figure ci-dessous, et l’objet est vu nettement.

c. Vision rapprochée : l'accommodation

L’observation d’un objet rapproché exige un délai et un effort d’adaptation de la vision : on dit que l’œil accommode.

Lorsqu'un objet se rapproche de l’œil, son image se déplace dans le même sens. Elle se forme donc derrière la rétine et la vision est floue

L’œil doit accommoder pour que l'image soit nette, c'est-à dire ramener l’image sur la rétine en augmentant sa convergence. Cela peut se faire grâce à la déformation du cristallin sous l’action des muscles ciliaires.

L'essentiel

L’œil ne voit un objet que si l’objet est éclairé ou émet de la lumière et si la lumière provenant de l’objet pénètre dans l’œil.
L’œil normal au repos a une vision nette des objets éloignés.
Pour observer des objets rapprochés, l’œil doit accommoder en augmentant la vergence du cristallin.

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