Séquence 8 : lentilles et œil

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1 Séquence 8 : lentilles et œil Classe de quatrième Objectifs de la séquence 8 : Savoir que : - une lentille convergente permet d obtenir l image d un objet sur un écran - il existe deux types de lentilles (convergentes, divergentes) - une lentille convergente concentre l énergie lumineuse d une source éloignée en son foyer - la vision résulte de la formation d une image sur la rétine - les verres correcteurs et les lentilles de contact correctrices sont des lentilles convergentes ou divergentes Etre capable de : - former l image d un objet sur un écran à l aide d une lentille convergente - distinguer une lentille convergente d une lentille divergente - trouver le foyer d une lentille convergente Voir aussi votre manuel pages 150 à 157 et 164 à 171 Rappels (ce que vous savez déjà) - Pour voir un objet, l œil doit en recevoir de la lumière - La lumière se propage de façon rectiligne - On modélise le trajet rectiligne de la lumière par le rayon lumineux - Un faisceau de lumière est invisible dans un milieu transparent Définitions - Convergente : une lentille convergente fait converger des rayons parallèles de lumière en un point appelé foyer. - Divergente : une lentille divergente fait diverger des rayons parallèles de lumière. - Foyer : un faisceau de rayons parallèles de lumière converge au foyer d une lentille convergente. Il y a concentration d énergie en ce point. - Lentille : corps transparent avec des faces bombées ou creuses. Situation Dans un article on peut lire : L'homme reste l'une des causes principales des incendies. Malgré l'interdiction de se rendre en forêt imposée dans de nombreuses régions, les habitants locaux continuent à passer du temps dans la nature en laissant Collège des Tilleuls Annecy Page 1 sur 8 Physique - Chimie

2 derrière eux des feux non éteints et des bouteilles en verre. Pourquoi l article cite des bouteilles en verre dans les causes possible d incendie? Réponse : Les lentilles Lunette astronomique, appareil photo, lunette de vue, lentille de contact, microscope, De nombreux objets contiennent des lentilles. Il existe deux types de lentilles : les lentilles convergentes et les lentilles divergentes. Comment les différencier? Aspect physique Observons une lentille convergente : Dessin en coupe : Schéma : Observons une lentille divergente : Dessin en coupe : Schéma : Collège des Tilleuls Annecy Page 2 sur 8 Physique - Chimie

3 Entrainement : Parmi les lentilles suivantes, lesquelles sont convergentes, lesquelles sont divergentes? Lentilles convergentes :. Lentilles divergentes : Faire exercice 2 page lentille convergente :.. lentille divergente :.. 2- symbole d une lentille convergente : Effet sur un faisceau de rayons parallèles On place une lentille convergente sur le trajet d un faisceau de rayons parallèles de lumière. Schéma : Observations : On place une lentille divergente sur le trajet d un faisceau de rayons parallèles de lumière. Schéma : Collège des Tilleuls Annecy Page 3 sur 8 Physique - Chimie

4 Observations : Conclusion : Une lentille convergente : Une lentille divergente : Faire exercice 3 page 160 Lentille A :. Lentille B : Obtenir une image sur un écran Vous disposez d un banc optique, d une source lumineuse, d un objet (plaque opaque percée d un F), d une lentille convergente et d un écran. Trouvez comment placer les différents éléments pour obtenir une image de l objet sur l écran. Ecran Schéma : Source Observations : Collège des Tilleuls Annecy Page 4 sur 8 Physique - Chimie

5 Faire exercice 8 page 160 Faire du feu et trouver le foyer Il est possible d utiliser une lentille convergente (loupe) pour faire du feu. Pour cela il suffit de concentrer les rayons du Soleil sur un objet inflammable (feuille de papier). Lorsque la source lumineuse est éloignée de la lentille, les rayons lumineux qui arrivent sur la lentille sont parallèles. Dans ce cas, à la sortie de la lentille, ils se croisent en un point nommé foyer. L énergie lumineuse du Soleil est ainsi concentrée au niveau du foyer de la lentille. Alain Vizible se demande comment trouver le foyer d une lentille convergente dans une salle de classe? Réponse : Schéma : Source Ecran Collège des Tilleuls Annecy Page 5 sur 8 Physique - Chimie

6 Faire exercice 5 page La lentille schématisée est. 2- le faisceau qui arrive sur la lentille est Schéma : L œil La vision résulte de la formation d une image sur la rétine. Cette image est interprétée par le cerveau. Pour voir un objet, il faut donc qu il se forme sur la rétine une image nette de cet objet. A l aide de votre manuel page 166, compléter le schéma suivant : On peut schématiser un œil à l aide d un diaphragme, d une lentille convergente et d un écran : Lentille Diaphragme Ecran Collège des Tilleuls Annecy Page 6 sur 8 Physique - Chimie

7 Dans l œil, quel élément joue de rôle de : - diaphragme :. - lentille : - écran : Remarque : pour que l image de l objet soit toujours nette sur la rétine quelque soit son éloignement, le cristallin peut se déformer pour être plus ou moins convergent. Plus un objet est proche, plus le cristallin doit être convergent. Les défauts de l œil Pour que l on puisse voir clairement un objet, il faut pouvoir former une image nette de celui-ci sur la rétine. Certains défauts de l œil ne permettent pas de former une image nette, l utilisation d une correction (lunette ou lentille) s impose alors. Un œil myope est un œil qui a un cristallin trop convergent et un œil hypermétrope est un œil qui a un cristallin pas assez convergent. Tâchons d y voir plus clair. Réaliser l expérience décrite page 168 du manuel et répondre aux questions suivantes : Dans le cas de l œil myope, l image d un objet éloigné se forme-t-elle devant ou derrière la rétine? Quel type de lentille permet de corriger la myopie? Dans le cas de l œil hypermétrope, l image d un objet éloigné se forme-t-elle devant ou derrière la rétine? Quel type de lentille permet de corriger l hypermétropie? Faire exercice 17 page 177 A retenir : - Une lentille convergente permet d obtenir l image d un objet sur un écran - Il existe deux types de lentilles : convergentes et divergentes - Une lentille convergente : o est plus épaisse au centre que sur les bords o fait converger des rayons parallèles de lumière Collège des Tilleuls Annecy Page 7 sur 8 Physique - Chimie

8 - Une lentille divergente : o est moins épaisse au centre que sur les bords o fait diverger des rayons parallèles de lumière - Une lentille convergente permet de concentrer l énergie lumineuse d une source éloignée en un point : le foyer - Pour voir un objet, il faut pouvoir former une image nette de cet objet sur la rétine - Certains défauts de l œil peuvent être corrigés à l aide de lentilles - On peut modéliser un œil par un diaphragme, une lentille convergente et un écran QCM d entrainement : 1 Une lentille divergente permet d obtenir une image d un objet sur un écran. 2 Une lentille convergente permet d obtenir une image renversée d un objet sur un écran. 3 Sur la rétine, l image se forme à l envers, c est le cerveau qui l interprète comme étant à l endroit 4 Des rayons parallèles de lumière se croisent en un point à la sortie d une lentille divergente. 5 Des rayons parallèles de lumière se croisent en un point à la sortie d une lentille convergente. 6 Le foyer d une lentille convergente est le point ou se concentre l énergie lumineuse d une source éloignée. 7 Pour corriger la myopie, on utilise des lentilles divergentes. 8 Pour corriger l hypermétropie, on utilise des lentilles divergentes. 9 On peut modéliser l œil par un diaphragme, une lentille convergente et un écran. 10 Dans un œil, l iris tient le rôle de diaphragme pour contrôler la quantité de lumière pénétrant dans l œil. Lorsqu il fait sombre, il s ouvre, lorsque la luminosité est forte, il se ferme. 11 Dans un œil, le cristallin tient le rôle de lentille convergente, il peut se contracter pour permettre à l œil d accommoder. 12 Dans un œil, la rétine tient le rôle d écran, elle peut se rapprocher ou s éloigner pour former une image nette en fonction de la position de l objet. Vrai Faux Fin Collège des Tilleuls Annecy Page 8 sur 8 Physique - Chimie

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