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Fiche explicative de la leçon : Correction de la vision à l’aide de lentilles Sciences

Dans cette fiche explicative, nous allons apprendre comment la vision humaine peut être corrigée à l'aide de différents types de lentilles.

Lorsque nos yeux fonctionnent correctement, nous voyons clairement les objets autour de nous.

Les objets peuvent se trouver à proximité, par exemple une pièce de monnaie à portée de bras, comme indiqué ci-dessous.

Les objets peuvent également être éloignés. Considérez le schéma ci-dessous, qui montre comment les rayons lumineux d’une montagne de plus en plus éloignée atteignent nos yeux.

Ce schéma montre que plus l’œil est éloigné de la montagne, plus l’angle entre les rayons de la base et du sommet est petit, et plus ces rayons sont presque parallèles.

À une grande distance, cela est approximé par le schéma suivant.

Les objets nous semblent clairs (et non flous) lorsque nos yeux sont en mesure de focaliser la lumière provenant d’eux. Notez que l’œil n’a pas besoin de dévier les rayons lumineux provenant d’objets lointains (comme la montagne) autant qu’il a besoin de dévier la lumière provenant d’objets proches (comme la pièce de monnaie) pour les voir clairement.

Dans un œil en bonne santé, une partie de l’œil appelée lentille focalise la lumière entrante à l’arrière de l’œil, comme illustré ci-dessous.

À l’arrière de l’œil se trouve une partie appelée la rétine. Lorsque la lumière est focalisée sur la rétine, comme indiqué ci-dessus, nous voyons une image nette.

Exemple 1: Nommer le point où se concentre la lumière dans un œil en bonne santé

Lequel des choix suivants est le terme pour le point en lequel la lumière est focalisée par un œil avec une vision normale?

  1. le globe oculaire
  2. la rétine
  3. la lentille

Réponse

Dans un œil avec une vision normale, la lumière entrante est focalisée par la lentille. La lentille est vers l’avant du globe oculaire. Une fois que la lumière passe à travers la lentille, elle est focalisée sur un point situé à l’arrière de l’œil. Cette partie est connue sous le nom de rétine.

Le terme pour le point sur lequel la lumière est focalisée par un œil avec une vision normale est la rétine, le choix de réponse B.

Exemple 2: Identifier la position de la rétine dans l’œil

Laquelle des positions suivantes correspond à la position de la rétine dans l’œil?

  1. uu centre de l’œil
  2. à l’avant de l’œil
  3. au fond de l’œil

Réponse

La rétine est l’endroit où la lumière dans l’œil est focalisée. Cela se produit après que la lumière entrante a traversé la lentille près du devant de l’œil.

L’objectif est ajusté de manière à focaliser la lumière en un point situé au fond de l’œil. Le fond de l’œil est couvert par la rétine. Par conséquent, nous choisissons l’option C comme réponse.

Jusqu’à présent, nous avons considéré uniquement une vision saine, où la lentille est capable de focaliser la lumière entrante sur la rétine au fond de l’œil.

Une bonne vision dépend de la forme du globe oculaire. Si la forme du globe oculaire devient irrégulière, il se peut que la lentille ne puisse plus focaliser la lumière sur la rétine.

Le schéma suivant montre un œil en bonne santé (à gauche) à côté d’un œil déformé.

Remarquez que la lumière qui pénètre dans l’œil déformé est focalisée en un point située devant la rétine. Comme le montre le schéma, une fois que cette lumière aura atteint la rétine, elle ne sera plus focalisée. Le résultat est une image floue et déformée.

Un œil qui focalise la lumière avant qu’elle n’atteigne la rétine est dit myope. Un œil myope peut mettre au point des objets qui sont proches, mais pas des objets qui sont loin.

Les yeux myopes focalisent trop la lumière entrante, la dévient de telle façon que les rayons se rencontrent avant d’atteindre la rétine au fond de l’œil. D’autres yeux, cependant, focalisent la lumière entrante trop peu donc les rayons lumineux ne se focalisent pas du tout à l’intérieur de l’œil. Considérez le schéma ci-dessous.

L’œil de droite est plus étroit et plus grand que l’œil normal. En raison de la forme de cet œil, il est incapable de focaliser certains rayons lumineux sur un point situé à l’intérieur de l’œil. Une fois encore, l’image formée est floue.

On dit que l’œil plus étroit est hypermétrope. Les yeux hypermétropes peuvent produire des images nettes d’objets lointains, tandis que les objets à proximité semblent flous et indistincts.

Les yeux myopes et les yeux hypermétropes souffrent tous les deux de limites sur la focalisation de la lumière par le cristallin.

Ces limites peuvent être changées en utilisant des lentilles - comme celles d’une paire de lunettes - à l’extérieur des yeux.

En général, une paire de lunettes peut avoir deux types de lentilles. Un type permet aux rayons lumineux entrants de s’étendre, tandis que l’autre type les focalise vers un point.

Une lentille qui diffuse la lumière entrante est appelée lentille divergente ou concave. Un exemple de lentille concave est illustré ci-dessous.

En divergeant la lumière entrante, une lentille concave peut corriger un problème de vision particulier.

Rappelez-vous que les yeux myopes focalisent trop la lumière, amenant les rayons lumineux provenant d’objets distants à se focaliser en un point devant la rétine.

En plaçant une lentille concave devant un œil myope, les rayons lumineux entrants sont d’abord étalés (par la lentille concave) puis focalisés (par la lentille dans l’œil). Le résultat est un ensemble de rayons focalisés sur la rétine, comme le montre le schéma suivant.

Le fait de placer une lentille concave devant un œil myope peut corriger le problème de vision de l’œil. Il est maintenant capable de focaliser les rayons lumineux provenant d’objets lointains sur la rétine, produisant des images nettes.

Alors que les lentilles concaves sont un type de lentille que nous pourrions utiliser pour les lunettes, le deuxième type commun sont les lentilles convexes. Les lentilles convexes focalisent les rayons lumineux en un point, comme indiqué ci-dessous.

Les lentilles convexes peuvent corriger la vision d’un œil hypermétrope. Rappelez-vous qu’un œil hypermétrope n’est pas capable de focaliser la lumière d’objets voisins sur la rétine.

Cependant, si une lentille convexe est placée devant un œil hypermétrope, ce problème peut être corrigé comme suit.

Exemple 3: Choisir la lentille qui corrige la vision hypermétrope

Lequel des types de lentilles suivants peut corriger l’hypermétropie?

  1. concave
  2. convexe

Réponse

Un œil hypermétrope ne peut pas voir clairement les objets à proximité. Cela est dû au fait qu’un œil hypermétrope ne peut pas focaliser suffisamment les rayons lumineux provenant d’objets voisins pour qu’ils se rencontrent au niveau de la rétine de l’œil.

La vision d’un œil hypermétrope peut être corrigée en plaçant une lentille devant l’œil qui aide à focaliser la lumière.

Le type de lentille qui focalise la lumière, plutôt que de l’étaler, est appelée une lentille convexe. Cette lentille peut être associée à un œil hypermétrope pour produire une vision nette.

Nous choisissons l’option de réponse B.

Exemple 4: Choisir la lentille qui corrige la vision myope

Lequel des types de lentilles suivants peut corriger la myopie?

  1. concave
  2. convexe

Réponse

Un œil myope ne peut pas voir clairement les objets éloignés. En effet, un œil myope focalise trop fortement les rayons lumineux provenant d’objets distants, les amenant à se rencontrer avant d’atteindre la rétine de l’œil.

La vision d’un œil myope peut être corrigée en plaçant une lentille devant l’œil qui aide à diffuser les rayons lumineux entrants.

Le type de lentille qui diffuse la lumière, plutôt que de la focaliser, est appelé une lentille concave. Cette lentille peut être associé à un œil myope pour produire une vision nette.

Nous choisissons l’option de réponse A.

Points clés

  • Dans un œil qui fonctionne correctement, la lentille focalise des rayons lumineux sur la rétine, située à l’arrière de l’œil. Les images formées sur la rétine sont claires et distinctes.
  • Si l’œil est déformé, il peut focaliser les rayons lumineux pour qu’ils se rencontrent devant la rétine ou derrière.
  • Un œil qui dévie certains rayons lumineux entrants pour qu’ils ne se rencontrent pas à l’intérieur de l’œil produit des images nettes d’objets lointains, mais des images floues d’objets à proximité. Un tel œil est dit hypermétrope.
  • Un œil qui dévie certains rayons lumineux entrants afin qu’ils se rencontrent devant la rétine produira des images nettes d’objets à proximité, mais des images floues d’objets lointains. Un tel œil est dit myope.
  • Les lentilles convexes focalisent la lumière entrante et peuvent donc corriger la vision hypermétrope.
  • Les lentilles concaves étalent la lumière entrante et peuvent donc corriger la vision myope.

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