L’œil sain : adaptation continue
1 · Prédire
Un œil normal peut se concentrer sur des objets n'importe où, depuis son point le plus proche jusqu'à l'infini en modifiant la distance focale de sa lentille interne (accommodation). L’œil a-t-il besoin d’une distance focale plus courte ou plus longue pour se concentrer sur un objet plus proche ?
- Plus court : un objet plus proche a besoin que le cristallin de l'œil courbe la lumière plus fortement pour toujours se concentrer sur la même distance de la rétine.
- Distance focale plus longue pour des objets plus proches.
- La longueur focale n'a pas besoin de changer pour différentes distances d'objet.
2 · Configurer
- Ouvrez le préréglage œil normal et appuyez sur Réinitialiser. La rétine se trouve à un 2.2 cm fixe derrière le cristallin de l'œil.
- Activez la lecture de la distance focale requise.
- Réglez la distance de l'objet pour chaque essai et enregistrez la distance focale que l'œil doit adopter pour conserver l'image sur la rétine.
3 · Collecter les Données
| Distance objet d_o (cm) | Distance focale requise f (cm) |
|---|---|
| 30.00 | |
| 60.00 | |
| 120.00 |
Tracez la distance focale requise f (axe y) par rapport à la distance de l'objet d_o (axe x) pour vos trois essais. F s'approche-t-il de la distance de la rétine (2.2 cm) à mesure que d_o grandit ?
4 · Analyser
- Pour un essai, calculez f = d_o·R/(d_o + R) en utilisant R = 2.2 cm (la distance rétinienne). Comparez avec le tableau.
- Expliquez pourquoi f reste toujours juste en dessous de R = 2.2 cm, en s'en approchant à mesure que d_o devient très grand (œil détendu, mise au point à l'infini) et en descendant plus en dessous pour des objets plus proches (plus d'effort d'accommodation).
5 · Approfondir
- Le point proche d'un œil normal (environ 25 cm) définit la distance focale la plus courte que les muscles de l'œil peuvent atteindre ; son point le plus éloigné (infini) est le plus long (complètement détendu). Expliquez pourquoi le vieillissement augmente généralement le point de vue rapproché (presbytie), même dans un œil par ailleurs en bonne santé : le cristallin perd sa flexibilité et ne concentre plus sa puissance à l'infini.
- Un système de mise au point automatique d'un appareil photo fait mécaniquement ce que votre œil fait biologiquement : ajuste la distance focale effective de son objectif (généralement en déplaçant l'objectif plutôt qu'en changeant sa forme) pour garder l'image nette sur le capteur à différentes distances des objets. Pourquoi l'objectif d'un appareil photo peut-il bouger physiquement alors que la lentille de votre œil change de forme ?
La physique derrière cette expérience
Hébergement des yeux
Pour garder l'image rétinienne nette, l'œil ajuste en permanence la distance focale de son objectif : f = d_o·R/(d_o + R), où R est la distance fixe de la rétine. Les objets plus proches nécessitent des distances focales plus courtes (puissance de mise au point plus forte).