Les trois stars de la vision : l'oeil, la rétine, le cerveau bac L Amérique du Nord 2008.

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Document 1 : l'oeil, une belle optique Une boule large comme un cadran de montre ( 2,5 cm), d'un volume de 6,5 cm3 pour la masse d'une pièce d'un euro ( 7,5 g) : voila un oeil moyen. Pour que ce bel organe fonctionne, deux conditions. Primo il lui faut de la lumière. C'est elle qui nous apporte les informations les plus importantes sur le monde qui nous entoure,pratiquement en direct grâce à une vitesse de propagation de 300 000 km/s. Deuzio, à deux lentilles naturelles, la cornée ( à l'extérieur de l'oeil) et le cristallin ( à l'intérieur). Un rayon lumineux à ceci de particulier qu'il change de vitesse et de direction quand il passe d'un milieu à un autre. [....] Cornée et cristallin ont eux aussi pour vertu de réfracté la lumière. Tous deux imposent une telle déviation aux rayons que l'image miniaturisée se forme ... complétement inversée ! Et pourtant , nous ne voyons pas le monde à l'envers. Bizarre n'est ce pas! D'après Sciences et vie junior hors série n°51 janvier 2003. Recopier la bonne affirmation parmi les trois propositions suivantes : L'oeil est un système optique convergent à distance focale fixe L'oeil est un système optique convergent à distance focale variable vrai L'oeil est un système optique convergent à distance focale infinie Parmi les quatre lentilles représentées ci-dessous, déterminer la plus convergente en expliquant le choix : - une lentille convergente est plus épaisse au centre que sur les bords ; une lentille est d'autant plus convergente qu'elle est plus bombée : d'où le choix de la lentille a. - à une lentille divergente est plus mince au centre que sur les bords : b et d sont exclues. Donner le schéma de la représentation de la lentille a et de la lentille d. lentille a...................lentille d. Décrire deux méthodes permettant de reconnaître une lentille convergente. - Une lentille convergente est plus épaisse au centre que sur les bords. - Une lentille convergente donne d'un objet à l'infini, une image réelle. Propagation de la lumière. Une surface d'eau, modifie le trajet des rayons de lumière. Un observateur peut voir en même temps un caillou dans l'eau et un avion dans le ciel. Donner le domaine de longueur d'onde du spectre visible de la lumière blanche. 400 nm à 800 nm ( nm : nanomètre) Expliquer pourquoi on peut qualifier la lumière blanche de lumière polychromatique. "polychromatique" : plusieurs couleurs. La lumière blanche contient toutes les couleurs de l'arc en ciel.   Associer à chacun des rayons de lumière 1 et 2 l'un des trois mots suivants. réfraction, persistance rétinienne, réflexion. réfraction : rayon 2 et rayon arrivant sur l'oeil. réflexion : rayon 1 et rayon arrivant sur l'oeil. A l'aide du document 1, donner la signification symbolique des flèches placées sur les rayons de lumière, représentés ci-dessus. réfraction : "Un rayon lumineux à ceci de particulier qu'il change de vitesse et de direction quand il passe d'un milieu à un autre." réflexion : Pas de changement de milieu ( donc pas de changement de vitesse) mais changement de direction à la surface de l'eau. Oeil normal, oeil hypermétrope. Un observateur, dont la vue est normale, regarde un objet à l'infini. Nommer la partie de l'oeil sur laquelle se forme l'image. La rétine. Le cristallin se modifie quand l'objet se rapproche. Nommer ce phénomène et préciser le type de modification. Accommodation : le cristallin modifie sa courbure, il devient plus bombé. Sa distance focale augmente. Expliquer pourquoi le cerveau d'un observateur hypermétrope perçoit une image floue de la bougie. Une image est nette si elle se forme sur la rétine : dans le cas de l'oeil hypermétrope, l'image se forme en arrière de la rétine.   Quel type de verre correcteur permet de corriger l'hypermétropie ? Un oeil hypermétrope n'est pas assez convergent. On le corrige avec des verres convergents. Sur l'ordonnance une partie de la prescription a disparu sous la tache d'encre. Quel signe doit-on lire sachant que la patient est hypermétrope ? La vegence d'une lentille convergente est positive : on doit lire le signe +. Rappeler le nom de l'unité de la vergence de symbole d. Dioptrie. Calculer la distance focale f des verres correcteurs prescrits sur l'ordonnance. f = 1/vergence = 1/2,00 = 0,500 m. Le patient ne souhaite porter ni lunettes, ni lentilles. Donner une autre méthode permettant de corriger l'hypermétropie. Modifier la courbure de la cornée par une opération. La cornée corrigée doit être plus bombée.

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