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Vidéo de la leçon : Correction de la vision avec des lentilles Sciences

Dans cette vidéo, nous allons apprendre comment la vision humaine peut être corrigée en utilisant différents types de lentilles.

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Transcription de vidéo

Dans cette vidéo, nous allons apprendre comment la vision humaine peut être corrigée en utilisant différents types de lentilles. Nous allons parler de deux défauts de la vision et voir comment ces défauts peuvent être corrigés par deux types de lentilles différentes.

Pour commencer, considérons de ce point de vue latéral, un œil humain en bonne santé. Lorsqu’un œil fonctionne correctement, il peut observer des objets très proches, comme cette pièce de monnaie, ou des objets très lointains, comme cette montagne. Lorsque les rayons lumineux issus d’un objet proche atteignent cet œil, il est capable de focaliser les rayons. La surface interne située au fond de l’œil, colorée ici en rose, s’appelle la rétine. Lorsque les rayons lumineux sont focalisés sur la rétine, l’image de l’objet regardé est nette, dans ce cas il s’agit d’une pièce de monnaie. L’œil peut voir l’objet de manière nette et distincte.

Un œil normal peut focaliser des rayons lumineux issus d’objets proches, mais il peut également s’adapter à la lumière provenant d’objets lointains beaucoup plus grands que lui, comme cette montagne, et focaliser des rayons lumineux presque parallèles pour qu’ils se croisent de nouveau au niveau de la rétine. Un œil qui fonctionne normalement est comparable à une lentille ajustable. L’œil adapte son fonctionnement pour pouvoir voir clairement les objets lointains ou les objets proches.

Cependant, certains yeux possèdent des défauts et ne sont pas en mesure de le faire. Dans certains cas, la forme de l’œil a pu changer selon un processus appelé déformation. Cet œil est plus plat et plus large qu’un œil normal. Cela a pour conséquence de changer la manière dont l’œil focalise la lumière. Si les rayons lumineux issus d’un objet proche, pénètrent dans cet œil, il sera toujours capable de focaliser ces rayons sur la rétine. L’œil peut donc clairement voir cet objet proche.

Mais si les rayons lumineux proviennent d’un objet très lointain - ici, nous ne pouvons même pas voir l’objet, mais nous supposons qu’il est situé sur la gauche de l’écran - alors cet œil qui est déformé focalise les rayons mais ils ne se croisent plus au niveau de la rétine. On pourrait dire que l’œil fait trop converger les rayons lumineux parce qu’ils se croisent avant d’atteindre le fond de l’œil. Comme les rayons ne se croisent pas sur la rétine, l’objet vu par l’œil sera flou. Un défaut de vision de ce type est appelé myopie. Cet œil est capable de voir nettement les objets proches, mais les objets lointains seront flous.

Il existe une autre manière dont un œil peut se déformer. Cet œil est plus moins large et plus étiré vers le haut qu’un œil normal. De même, comme cette forme est différente, elle va affecter la manière dont l’œil focalise la lumière. Les rayons lumineux provenant d’objets très lointains sont bien focalisés sur la rétine et l’œil voit ces objets assez nettement. Mais regardons ce qu’il se passe pour la lumière provenant d’un objet situé très proche de l’œil. Ces rayons ne convergent pas assez, si l’on peut dire, pour se croiser sur la rétine. Pour cette raison, les objets proches vont apparaître flous. Un défaut de vision de ce type est appelé hypermétropie. L’œil voit clairement les objets lointains, mais pas ceux qui sont proches.

Ainsi, un œil myope peut voir clairement les objets proches, mais pas les objets lointains, tandis qu’un œil hypermétrope voit clairement les objets lointains, mais les objets proches semblent flous. La myopie et l’hypermétropie sont deux types de défauts de la vision. Ces défauts peuvent être corrigés à l’aide de lentilles.

En général, il existe deux types de lentilles : les lentilles concaves (ou lentilles divergentes), dont la surface est courbée vers l’intérieur, comme celle-ci, et les lentilles convexes (ou lentilles convergentes), dont la surface est courbée vers l’extérieur. Si nous regardons ce qui arrive à des rayons lumineux parallèles passant par une lentille concave, nous constatons que cette lentille a tendance à disperser la lumière. Autrement dit, après avoir traversé cette lentille, les rayons lumineux s’éloignent les uns des autres.

En revenant à notre œil myope, on peut dire que cet œil fait « trop » converger la lumière provenant d’un objet lointain, parce que les rayons sont focalisés avant d’atteindre la rétine. Pour corriger ce problème, nous pouvons placer une lentille concave devant cet œil. Comme nous l’avons vu, cette lentille a tendance à disperser la lumière incidente. Grâce à cela, l’œil peut focaliser les rayons issus d’un objet lointain sur la rétine. Même avec cette lentille, un œil myope est toujours capable de voir clairement les objets proches. La lentille corrige simplement le défaut lié aux objets lointains qui apparaissent flous.

Passons à la lentille convexe, l’autre type principal de lentilles, lorsque les rayons de lumière parallèles passent par une lentille convexe, ils ne sont pas dispersés, au contraire, ils convergent. Sachant cela, rappelons-nous que le problème avec l’œil hypermétrope, c’est qu’il n’était pas capable de focaliser suffisamment les rayons issus d’objets proches. C’est-à-dire que les rayons ne sont pas assez convergents pour se croiser au niveau de la rétine. Si nous plaçons une lentille convexe devant un œil myope, la lentille va aider les rayons lumineux à converger de sorte qu’ils se croisent au niveau de la rétine. À l’aide d’une lentille convexe, un œil hypermétrope peut voir clairement les objets proches. De plus, cette lentille ne pose aucun problème pour la vision des objets lointains. Ils peuvent toujours être vus clairement par un œil hypermétrope.

Maintenant que nous avons vu toutes ces notions, regardons quelques exemples.

Laquelle des propositions suivantes désigne le point où la lumière est focalisée par un œil ayant une vision normale ? (A) la lentille, (B) la rétine, (C) le globe oculaire.

Un œil ayant une vision normale a une forme globalement sphérique. L’ensemble de cette structure s’appelle le globe oculaire. Ce qui correspond à la réponse (C). Lorsque la lumière pénètre dans un œil normal, elle est focalisée en un endroit particulier. La lentille de l’œil aide à focaliser les rayons de lumière incidents à l’arrière de l’œil. La surface interne située à l’arrière de l’œil s’appelle la rétine. Lorsque les rayons lumineux sont focalisés sur la rétine, l’objet regardé est vu clairement. Il faut choisir la réponse (B).

Voyons maintenant un autre exemple.

Quel type de lentille peut corriger l’hypermétropie ? (A) convexe, (B) concave.

Commençons par rappeler ce qu’est l’hypermétropie pour un œil. Un œil normal qui voit clairement les objets proches et lointains est de forme sphérique. Il est possible qu’un œil soit déformé, que sa forme change. Lorsqu’un œil comme celui-ci observe un objet proche, il ne peut pas faire converger les rayons lumineux issus de cet objet de manière suffisante de sorte qu’ils se croisent au niveau de la rétine. Cet espace que l’on observe entre les rayons au fond de l’œil signifie que l’objet observé par l’œil sera flou. Mais lorsqu’un œil comme celui-ci observe un objet très lointain, de sorte que les rayons lumineux issus de cet objet ressemblent à ceci, cet œil est capable de faire converger ces rayons sur la rétine. Cet œil voit donc clairement les objets lointains. Il s’agit d’un œil hypermétrope.

Dans cet exercice, on nous demande quel type de lentille, convexe ou concave, permet de corriger l’hypermétropie. Autrement dit, nous voulons savoir quel type de lentille permet de résoudre ce problème, le problème qu’un œil hypermétropie ne puisse pas voir clairement les objets proches. Rappelons qu’une lentille concave ressemble à ceci. Les bords de la lentille sont courbés vers l’intérieur. Lorsque des rayons lumineux parallèles passent par une lentille concave, ils sont dispersés et ils s’éloignent les uns des autres. Regardons l’œil hypermétrope. Nous voyons que les rayons sont déjà trop dispersés, si l’on peut dire. Pour pouvoir voir clairement, il faut que les rayons lumineux se croisent au niveau de la rétine. C’est-à-dire que les rayons doivent converger davantage, et non pas être dispersés. Pour cela, nous pouvons utiliser une lentille convexe. Ce type de lentille fait converger les rayons lumineux parallèles pour qu’ils puissent se croiser.

Si nous plaçons une lentille convexe devant un œil hypermétrope, la lentille aide à focaliser la lumière issue d’un objet proche. L’œil est donc capable de faire converger les rayons pour qu’ils se rencontrent en un point situé au fond de l’œil sur la rétine. Avec l’ajout d’une lentille convexe, cet œil hypermétrope peut clairement voir les objets proches. Notons qu’il peut toujours voir clairement les objets lointains. Il faut choisir la réponse (A). Une lentille convexe peut corriger l’hypermétropie.

Voyons maintenant un dernier exemple.

Quel type de lentilles peut corriger la myopie ? (A) concave, (B) convexe.

Rappelons-nous d’abord ce qu’est la myopie. Un œil normal a une forme à peu près sphérique. Il est possible qu’un œil se déforme. Cela change la manière dont il focalise les rayons de lumière incidents. Quand un œil myope, comme celui-ci, regarde un objet très proche, il peut faire converger les rayons lumineux incidents pour qu’ils se croisent au niveau du fond de l’œil, appelé la rétine. Lorsque cela se produit, l’objet proche, quel qu’il soit, est vu clairement.

Pour un œil myope, ce sont les objets lointains qui posent problème. Un œil myope fait converger les rayons incidents pour qu’ils se croisent avant d’arriver au niveau du fond de l’œil. Comme les rayons ne sont pas focalisés sur le fond de l’œil, l’objet lointain semble flou.

La vision d’un œil myope peut être corrigée à l’aide d’une lentille. Les deux principaux types de lentilles sont les lentilles convexes et concaves. Une lentille convexe fait converger les rayons incidents parallèles, tandis qu’une lentille concave diffuse les rayons incidents parallèles, de manière divergente. Alors réfléchissons quelques instants. Pour cet œil myope, la lumière issue des objets lointains est focalisée de sorte que les rayons se croisent avant d’atteindre le fond de l’œil. Nous pourrions aussi dire que cet œil fait trop converger la lumière issue d’objets lointains.

Pour déplacer ce point où les rayons se croisent vers le fond de l’œil, nous pouvons placer une lentille concave devant l’œil. De cette façon, la lumière issue d’un objet lointain est diffusée et lorsque l’œil myope reçoit ces rayons, ils se rencontrent au fond de l’œil, au niveau de la rétine. En ajoutant cette lentille concave devant l’œil myope, il peut également voir clairement les objets lointains. Nous choisissons donc la réponse (A). Une lentille concave peut corriger la myopie.

Terminons maintenant cette leçon en résumant quelques points clés. Dans cette vidéo, nous avons vu qu’un œil normal est capable de voir clairement des objets proches et lointains. Pour cela, il focalise les rayons lumineux issus de ces objets au niveau du fond de l’œil, appelée la rétine. Un œil de forme normale peut se déformer de deux façons. Un type de déformation a pour conséquence que l’œil peut clairement voir les objets proches mais pas les objets lointains. Il s’agit d’un œil myope. L’autre type de déformation est associé à un œil hypermétrope. Cet œil peut clairement voir les objets lointains, mais les objets proches seront flous.

L’hypermétropie et la myopie peuvent être corrigées à l’aide de lentilles. Les lentilles concaves (divergentes) permettent de corriger la myopie. De sorte qu’un œil myope puisse clairement voir les objets lointains. D’autre part, les lentilles convexes (convergentes) permettent de corriger l’hypermétropie. Permettant ainsi qu’un œil hypermétrope puisse voir clairement les objets proches. Ceci est un résumé du cours sur la correction de la vision avec des lentilles.

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